Популярное

Мифы о звукоизоляции



Как построить дом из пеноблоков



Как построить лестницы на садовом участке



Подбираем краску для ремонта



Каркасные дома из дерева


Главная » Рекреационные изменения в

Рекреационные изменения в травяном покрове субтропических буковых биогеоценозов

Щербина В.Г. (svg06@mail.ru)

Инженерно-экологический институт Сочинского государственного университета

туризма и курортного дела

Введение

Общим признаком для субтропических буковых биогеоценозов Черноморского побережья России является обязательное присутствие и насыщенность третичными реликтами. Эти биогеоценозы прослеживаются в нижнем горном поясе до высоты 500-600 м над уровнем моря, т.е. там, где концентрируется максимальная рекреационная нагрузка на лесные сообщества.

Установлено, что рекреационное воздействие на природные экологические системы сопровождается появлением в них новых видов (Кузьмина, 1990; Экологическое нормирование 1992). Как правило, это синантропы и рудералы. Одновременно

наблюдается исчезновение коренных видов, смена доминирующих видов и, как следствие, изменение структуры сообществ (Казанская, 1975; Казанская, Ланина, Марфенин, 1977; Зайкова, 1980; Костюшин, 1989). Появление новых видов в сообществах однозначно свидетельствует о сдвигах в сбалансированных процессах продукции и деструкции органического вещества (Одум, 1975; Федоров, Гильманов, 1980; Воронков, 1999). Угнетается стабильность природных систем, происходит их перестройка и потеря устойчивости (Межжерин, 1975; Куркин, 1980): снижается продуктивность и соответственно ухудшается качество среды.

Цель данной работы заключалась в определении для буковых биогеоценозов субтропической зоны России биоиндикаторных характеристик рекреационной трансформации травяно-кустарничкового покрова.

Исследования проводились в зоне влажных субтропиков Черноморского побережья России в буковых биогеоценозах (Fagetum herborubosum, F. nudum, F. rhododendrosum, F. laurocerasosum, F. festucosum, F. filicosum, F. asperulosum, F. baxosum, F. asaleosum) с различным числом содоминирующих видов в древостое (букняк дубово-грабовый, букняк грабовый, букняк) и его составом. Пробные площади закладывались в локальных участках общего лесного массива с различными показателями рекреационной нагрузки (стадиями рекреационной дигрессии) в 35 районах Черноморского побережья: Нижний Солох-Аул (2,66 га); правобережье реки Агура в месте впадания реки Агурчика (4,86 га); Мацестинский лесопарк (7,06 га);.Бытхинский лесопарк (2,58 га); Мамайский лесопарк (2,22 га); ВерхнеРусское Лоо (1,24 га); Барановка (3,23 га); Липники (1,71 га); Каштаны (1,88 га); Прогресс (0,62 га); Кирова (0,98 га); Большой Кичмай (0,39 га); Хлебороб (1,24 га); Красноалександровский (0,80 га); Верхнее Буу (2,22 га); Якорная Щель (0,72 га); Вардане-Верино (0,44 га); пойма реки Западный Дагомыс (1,79 га); левобережье реки Голубая Балка (1,40 га); пойма реки Кудепста (4,62 га); пойма реки Псахо (3,06 га); южный склон хребта Алек (1,10 га); левобережье реки Восточная (0,97 га); левобережье реки Западная Хоста (1,52 га); пойма реки Верхняя Хоста (0,59 га); левобережье реки Ац (0,11 га); Мухортова Поляна (0,73 га); Тихоновка (5,25 га); Солоники (2,49 га); Алексеевское (2,48 га); Каткова Щель (5,12 га); Глубокая Щель (1,59 га); Марьино (1,87 га); Отрадное (3,24 га); Измайловка (1,04 га).

Всего в типах буковых биогеоценозов исследования проводились на площади 74,01 га. Из них: в букняке мертвопокровном - 5,15 га; папоротниковом - 6,90 га; ясменнивом -



3,24 га; лавровишневом - 9,54 га; самшитовом - 14,77 га; рододендроновом - 8,59 га; разнотравно-ежевиковом - 10,27 га; овсяницевом - 8,84 га; азалиевом - 6,71 га.

Травяно-кустарничковый покров анализировался на видовом уровне по фитомассе в воздушно сухом состоянии. При различных стадиях рекреационной дигрессии биогеоценозов проводились ежемесячные укосы 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 6 месяцев) всех лет исследований.

Результаты исследований

Общее видовое разнообразие травяно-кустарничкового покрова в буковых биогеоценозах субтропической зоны представлено 102 видами, из которых 18 (17,6%) -реликтовые: Aristolochis steupii, Carex grioletii, Carexpenduia, Carydalis caucasica, Colchicum umbrosum, Cyclamen vernum, Dentaria quinquefolia, Doronicum orientale, Festuca drymeja, Helleborus caucasicus, Phyllitis scolopendrum, Polystichum braunii, Ruscus colchicus, Ruscus ponticus, Salvia glutinosa, Sanicula europea, Symphytum grandiflorum, Trachystemon orientalis. Различные типы биогеоценозов и при различных стадиях рекреационной дигрессии характеризуются травяно-кустарничковым покровом с определенной видовой насыщенностью. Так в биогеоценозах с содоминирующими в древостое буком, дубом и грабом встречается 73 вида (71,6% от общего разнообразия буковых биогеоценозов) высших растений; букняках грабовых - 58 видов (56,9%); букняках монодоминантных - 56 видов (54,9%). При I стадии общее разнообразие характеризуется 41 видом, при II - 84, III - 42, IV - 22, V - 12 видами.

Единовременно в напочвенном покрове регистрируется в среднем 11,3 вида/м2. При этом, в букняках дубово-грабовых - 15,1 вида/м2; в букняках монодоминантных - 10,2 вида/м2; в букняках грабовых - 9,3 вида/м2. Следовательно, большие показатели биоразнообразия травяно-кустарничкового покрова отмечаются в биогеоценозах с участием в древостое дуба и, меньшие - с участием граба; букняки монодоминантные занимают промежуточную позицию. Эти расхождения в большей степени наблюдаются при I стадии рекреационной дигрессии. По мере роста рекреационной нагрузки они нивелируются. Так, приняв биоразнообразие в букняках дубово-грабовых за 100,0%, получим, в букняках грабовых и монодоминантных при I стадии, соответственно 31,2 и 39,4%; при II стадии -58,9 и 64,3%; при III стадии - 74,2 и 71,5%; при IV стадии - 94,2-95,1%; при V стадии - 94,7

и 119,2%.

При I стадии рекреационной дигрессии для всех типов буковых биогеоценозов характерно наличие в фитоценозах лесных видов и отсутствие луговых. При этом большие показатели отмечаются в биогеоценозах с большим разнообразием в древостое, составляя в среднем 19,2 вида/м2. В то время как в биогеоценозах с чистым древостоем - 7,6 видов/м2, а в букняках грабовых - 6,0 видов/м2. Максимальное разнообразие отмечается в лавровишневом (22,3 вида/м2), самшитовом (22,0 вида/м2) и разнотравно-ежевиковом (9,0 вида/м2) типах, а минимальное - овсяницевом (4,5 вида/м2) и азалиевом (4,0 вида/м2).

С ростом рекреационной нагрузки (стадий рекреационной дигрессии) видовое разнообразие лесных видов (в том числе и реликтовых) и их участие снижаются, составляя в среднем по биогеоценозам при II, III, IV и V стадиях, соответственно 84,8, 44,0, 27,8 и 25,4%. При максимальной нагрузке (V стадия дигрессии) биоразнообразие составляет в среднем 2,42,6 вида/м2, с максимумом в лавровишневом типе (4,8 вида/м2), папоротниковом и разнотравно-ежевиковом (по 4,0 вида/м2). Минимальное биоразнообразие отмечается в азалиевом типе (1,7 вида/м2), мертвопокровном и овсяницевом (по 1,0 вида/м2). В самшитовом типе при V стадии лесные виды отсутствуют.

Разнообразие реликтовых видов составляет в среднем 2,7 вида/м2. Большая их встречаемость отмечается при I стадии рекреационной дигрессии (x = 5,9 вида/м2): в букняках дубово-грабовых - 10,6 вида/м2, букняках монодоминантных - 4,1 вида/м2,



букняках грабовых - 3,0 вида/м2. С ростом нагрузки по III стадию это соотношение сохраняется, но биоразнообразие снижается: при II стадии на 26,1%; III - на 56,3%. При IV-V стадиях биоразнообразие варьирует в диапазоне 0,9-1,1 вида/м2, с максимумом в биогеоценозах с монодоминантным древостоем и минимумом - в букняках дубово-грабовых.

Луговые виды, отсутствующие в биогеоценозах при I стадии дигрессии, при II стадии, напротив, имеют наибольшую встречаемость (x = 10,5 вида/м2). Максимальное их разнообразие отмечается в рододендроновом типе (14,7 вида/м2), лавровишневом (13,8 вида/м2) и разнотравно-ежевиковом (11,0 вида/м2), а наименьшее - в ясменнивом (7,0 вида/м2). С ростом рекреационной нагрузки происходит последовательное снижение видового разнообразия луговых видов. Приняв их разнообразие при II стадии за 100,0%, получим, при III, IV и V стадиях, соответственно 80,5, 47,4 и 33,8%, или 8,4, 5,1 и 3,8 вида/м2. На последней стадии большим разнообразием характеризуется лавровишневый тип (5,0 вида/м2), разнотравно-ежевиковый и овсяницевый (по 4,3 вида/м2). Наименьшие значения отмечаются в папоротниковом типе (2,7 вида/м2).

Фитомасса травяно-кустарничкового покрова также претерпевает значительную рекреационную трансформацию. Среднегодовые ее значения в буковых биогеоценозах варьируют в диапазоне 0,71-79,4 г/м2 ( x = 22,0). Большие - при I стадии дигрессии ( x = 28,5 г/м2). С ростом рекреационной нагрузки показатель фитомассы снижается, составляя в среднем: при II стадии 24,6 г/м2, III - 22,8 г/м2; IV - 19,2 г/м2; V - 14,5 г/м2. При этом максимальные значения на всем диапазоне нагрузок отмечаются в букняках дубово-грабовых, составляя, соответственно 40,4, 37,0, 30,6 и 24,9 г/м2, а минимальные - в букняках монодоминантных - 15,7, 14,4, 11,8 и 7,5 г/м2. Фитоценозы в букняках грабовых по показателю напочвенной биомассы занимают промежуточную позицию (соответственно, 21,1, 19,4, 15,6 и 11,3 г/м2). В пределах отдельных типов буковых биогеоценозов отмечаются большие значения обилия в сообществах с меньшей долей бука в составе древостое. Например, в разнотравно-ежевиковом типе при I стадии дигрессии и составе древостоя 6Бк4Грб, 8Бк2Грб, 9Бк1 Грб и 10Бк значения фитомассы составляют 60,9, 53,9 49,3 и 39,1 г/м2.

По показателю интенсивности снижения фитомассы следует отметить большие его значения в фитоценозах с монодоминантным древостоем и, меньшие - в букняках дубово-грабовых. Так, при II, III, IV и V стадиях интенсивность составляет: в букняках дубово-грабовых - 8,2, 14,0, 23,2 и 38,6%; в букняках грабовых - 14,0, 21,0, 36,9 и 54,3%; в букняках монодоминантных - 24,7, 34,1, 49,4 и 65,9%. Другими словами, чем меньше биоразнообразие в древостое, тем сильнее снижается фитомасса травяно-кустарничкового покрова при рекреационном воздействии. При этом интенсивность выше в биогеоценозах с большей долей бука в составе древостое. Например, в овсяницевом типе при II стадии рекреационной дигрессии и составе древостоя 6Бк4Грб, 7Бк3Грб, 8Бк2Грб и 10Бк снижение фитомассы составляет 19,4, 21,7, 24,2 и 34,7%. Эта зависимость во всех биогеоценозах особенно четко проявляется при V стадии дигрессии, например, в разнотравно-ежевиковом типе при составе древостоя 6Бк4Грб, 8Бк2Грб, 9Бк1 Грб и 10Бк она характеризуется, соответственно 50,4, 51,5,

58,5 и 70,5%.

Как выше указывалось, с ростом рекреационной нагрузки происходит увеличение участия луговых видов в травяно-кустарничковом ярусе. При этом процесс смены сообществ (олуговение) выражен в различных биогеоценозах в неодинаковой степени (табл.).



Таблица. Фитомасса (г/м2) и участие луговых видов (%) в фитоценозах при различных показателях рекреационной нагрузки, составе древостоя

Тип букового биогеоценоза; состав древостоя

Стадии рекреационной дигрессии, усл. ед.

Азалиевый; 8Бк2Грб

28,7

2,08

54,1

3,40

73,9

3,68

78,2

2,87

Азалиевый; 9Бк1Грб

35,2

1,75

65,5

2,87

78,2

2,59

83,4

1,86

Азалиевый; 10Бк

40,8

1,40

69,0

1,91

86,1

1,73

90,8

1,28

Лавровишневый; 6Бк2Дб2Грб

17,2

5,42

59,9

17,03

68,3

17,53

75,5

17,81

Лавровишневый; 7Бк2Дб1Грб

60,9

16,98

77,8

20,99

78,7

19,50

91,2

17,31

Лавровишневый; 8Бк1Дб1Грб

68,1

18,96

80,6

21,30

82,3

19,56

90,1

17,04

Лавровишневый; 10Бк

75,3

12,04

86,9

12,08

89,9

9,66

90,3

7,15

Мертвопокровный; 6Бк4Грб

33,1

0,81

92,2

2,14

95,3

1,82

95,8

1,36

Мертвопокровный; 7Бк3Грб

36,6

0,93

93,8

1,82

95,6

1,52

96,6

1,12

Мертвопокровный; 10Бк

46,1

0,70

94,7

1,26

96,9

0,93

97,2

0,69

Овсяницевый; 6Бк4Грб

49,1

12,83

90,4

22,54

95,4

19,73

95,8

14,70

Овсяницевый; 7Бк3Грб

52,5

13,64

90,2

21,33

95,3

18,58

95,8

14,03

Овсяницевый; 8Бк2Грб

54,1

13,58

90,5

19,72

95,6

16,28

96,5

11,52

Овсяницевый; 10Бк

76,9

12,81

90,8

12,94

96,1

8,23

97,0

6,25

Папоротниковый; 6Бк3Дб1Грб

19,0

13,49

49,5

32,84

56,2

33,70

61,5

32,12

Папоротниковый; 8Бк1Дб1Грб

21,9

13,92

53,9

32,27

62,9

33,52

68,8

25,95

Папоротниковый; 10Бк

24,9

9,17

57,0

22,18

69,2

17,70

73,7

13,95

Разнотравно-ежевик.; 6Бк4Грб

21,3

10,83

39,1

19,31

41,3

16,73

64,8

19,64

Разнотравно-ежевик.; 8Бк2Грб

24,0

11,27

39,3

16,48

43,1

14,60

64,8

15,55

Разнотравно-ежевик.; 9Бк1Грб

29,8

12,87

47,0

17,65

50,4

14,45

65,9

12,47

Разнотравно-ежевиковый; 10Бк

39,4

11,33

49,0

12,04

65,1

20,29

79,2

11,17

Рододендроновый; 6Бк4Грб

45,9

10,94

72,8

17,09

77,6

15,10

81,6

12,23

Рододендроновый; 7Бк3Грб

71,7

14,12

79,4

15,16

82,9

12,90

89,4

10,58

Рододендроновый; 10Бк

85,1

5,53

87,8

4,66

92,4

3,27

96,6

2,57

Самшитовый; 6Бк2Дб2Грб

17,9

5,43

87,0

24,89

99,5

25,06

100,0

22,88

Самшитовый; 6Бк3Дб1Грб

16,8

5,48

80,2

24,34

99,6

26,34

100,0

21,31

Самшитовый; 7Бк2Дб1Грб

22,1

5,98

89,1

22,20

99,4

22,20

100,0

16,89

Самшитовый; 8Бк1Дб1Грб

29,7

6,28

92,0

18,34

99,4

17,40

100,0

11,77

Ясменнивый; 7Бк3Грб

23,8

2,11

37,9

3,12

62,7

4,16

73,4

3,61

Ясменнивый; 9Бк1Грб

80,0

6,07

80,9

5,60

83,4

4,16

85,1

2,69

В

щем плане, замещение лесных видов в фитоценозах на луговые в буковых биогеоценозах в среднем составляет: при II стадии - 41,6%; III - 72,6%; IV - 80,4%; V -86,0%. В биогеоценозах с тремя видами в древостое при II стадии отмечаются наименьшие значения (30,4%), а при одном виде (бук) - наибольшие (55,5%); промежуточную позицию (41,8%) занимают биогеоценозы с двумя видами (бук, граб). При большей рекреационной нагрузке (III-V стадии) распределение несколько меняется - нижнюю позицию занимают букняки дубово-грабовые (x = 76,5%), а больший процесс олуговения проявляется также в монодоминантных букняках (x = 83,6%). Соответственно, среднюю позицию занимают букняки дубово-грабовые (x = 81,6%), основной вес в которых создают биогеоценозы с самшитовым подлеском ( x = 95,5%).

В пределах типов биогеоценозов показатель участия луговых видов возрастает по мере увеличения доли бука в составе древостоя. Например, в лавровишневом типе при III стадии рекреационной дигрессии и составе древостоя 6Бк2Дб2Грб, 7Бк2Дб1 Грб,



8Бк1 Дб1 Грб и 10Бк, участие луговых трав составляет, соответственно 59,9, 77,8, 80,6 и

86,9%.

Таким образом, по степени рекреационной трансформации обилия и разнообразия в травяно-кустарничковом покрове субтропических буковых биогеоценозов можно отметить следующее.

1. В биогеоценозах регистрируется 102 вида высших растений. Большее биоразнообразие отмечается в биогеоценозах с большим числом содоминирующих видов в древостое и при II стадии дигрессии. С ростом рекреационной нагрузки отличия нивелируются.

2. Большая видовая насыщенность отмечается в лавровишневом типе (I-V стадия дигрессии) и самшитовом (I-III стадия). Из них лесные реликтовые виды в большей степени представлены в лавровишневых биогеоценозах (I-V стадия) и самшитовых (I-II стадия). С ростом нагрузки их численность значительно снижается, особенно в самшитовых типах, сохраняясь в большей степени в лавровишневых.

3. Начиная с I стадии дигрессии в составе фитоценозов происходит уменьшение обилия и разнообразия лесных видов, в том числе и реликтовых.

4. У луговых видов, появляющихся в фитоценозах при II стадии рекреационной дигрессии, с последующим увеличением стадий снижается биоразнообразие. При этом их фитомасса возрастает по III-IV стадию, а доли участия - по V стадию. В большей степени это выражено в биогеоценозах с меньшим биоразнообразием в древостое и большей долей участия бука в составе древостоя.

5. Отличия между однотипными биогеоценозами с различным составом древостоя заключаются в видовом разнообразии, общей фитомассе, участии отдельных видов и соотношениях между луговыми и лесными травами.

6. По мере увеличения процесса олуговения формируются типологические ряды: в биогеоценозах с тремя содоминирующими видами в древостое - папоротниковый, лавровишневый, самшитовый; в биогеоценозах с двумя видами в древостое -рододендроновый, разнотравно-ежевиковый, азалиевый, ясменнивый, мертвопокровный, овсяницевый; в биогеоценозах с одним видом в древостое - папоротниковый, разнотравно-ежевиковый, азалиевый, мертвопокровный, лавровишневый, овсяницевый, рододендроновый.

Литература

1. Воронков Н. А. Экология общая, социальная, прикладная: Учебник для студентов вузов. Пособие для учителей. - М.: Агар, 1999. - 424 с.

2. Зайкова В.А. Динамика луговых сообществ. - Л.: Наука, 1980. - 216 с.

3. Казанская Н.С. К вопросу об индикации лесных сообществ, измененных в результате рекреационного использования Биогеографические основы индикации природных процессов. - М.: Наука, 1975. - С. 90-92.

4. Казанская Н.С., Ланина В.В., Марфенин Н.Н. Рекреационные леса. - М.: Лесная пром-сть, 1977. - 96 с.

5. Костюшин В.А. Влияние рекреации на видовой состав и численность птиц различных биотопов украинского полесья: Автор, дис. ... канд. биол. наук. - Киев. 1989. - 18 с.

6. Кузьмина Г.Н. Перспективы лесовосстановления в рекреационных лесах КАТЭКА Современное состояние и перспективы рекреационного лесопользования: Тез. докл. на Всесоюзн. совещании. - Ленинград. - 1990. - С. 37-38.

7. Куркин К. А. Параметры биогеоценозов и системный подход к их определению Бюллетень МОИП, отд. биол. - 1980. - Т. 85, вып. 2. - С. 40-56.

8. Межжерин В.А. Популяция как объект теоретического освоения различными разделами биологии Экология. - 1975. - № 4. - С. 5-12.



9. Одум Ю. Основы экологии. - М.: Мир, 1975. - 740 с.

10. Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. - М.: МГУ, 1980. - 464 с.

11. Экологическое нормирование антропогенных нагрузок /В.С. Безель, Ф.В. Кряжимский, Л.Ф. Семериков, Н.Г. Смирнов Экология. - 1992. - № 6. - С. 36-47.



© 2017 РубинГудс.
Копирование запрещено.