Биологоэкологический анализ древесной растительности селитебных городских ландшафтов
Исполнитель:
студент 5 курса
специальности 1-330101 Биоэкология
Гиргель Александр Анатольевич
Научный руководитель:
доцент, кандидат биологических наук
Бахарев Виктор Александрович
Гродно, 2009
ОГЛАВЛЕН ИЕ
ВВЕДЕНИЕ
3
Глава 1
Природный ландшафт
6
1.1
Мониторинг природных ландшафтов
6
1.2
Древесная растительность природных ландшафтов
9
1.3
Состояние древесных пород леса
11
Глава 2
Антропогенный ландшафт
13
2.1
Растительность селитебных территорий
14
2.2
Пространственная структура городской растительности
16
Глава 3
Особенности биологии древесной растительности антропогенных ландшафтов
18
3.1
Состояние древесных насаждений селитебных городских ландшафтов
18
3.2
Состояние древесной растительности в зонах техногенного воздействия
19
3.3
Состояние древесной растительности в зонах влияния автотранспорта
21
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
24
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
26
ВВЕДЕНИЕ
Специфика современной экологической обстановки определяет особую значимость проблему зеленых насаждений, которую невозможно решить без оценки их состояния. Мониторинг зеленых насаждений на землях населенных пунктов – новое направление работы в Национальной системе мониторинга окружающей среды в Республике Беларусь.
В 2007г. в Беларуси начаты работы по формированию сети мониторинга зеленых насаждений. В основу разработки сети мониторинга зеленых насаждений конкретных городов положена классификация объектов растительного мира расположенных на землях населенных пунктов, по функциональному назначению с учетом особенностей экологической обстановки урбанизированной территории. Мониторинг охватывает: насаждения на улицах и дорогах, общегородские парки, скверы, бульвары. В зелёных насаждениях каждой категории закладываются пункты наблюдений – ключевые участки, которые представляют собой репрезентативные, однородные или разнородные по составу растительности, участки территории и (или) акватории произвольных размеров и формы, закреплённые на планово–картографической основе, с расположенными на них объектами растительного мира, в отношении которых по специальной программе на регулярной основе проводится комплекс мониторинговых наблюдений [1].
Результаты наблюдений свидетельствуют, что территориальное размещение зелёных насаждений не оказывает существенного влияния на их состояние. Различия проявляются в первую очередь между категориями насождений. В наибольшей степени деревья повреждены в доль дорог и на бульварах, где влияние городской среды усугубляется воздействием дорог, как от загрязнений, поступающих с выхлопными газами автомобилей, так и связанными с технологией содержания дорог (особенно зимой), изоляцией участков произрастания деревьев, механическими повреждениями стволов и т.д. [1, 2].
Флора, как природное явление, находится в динамическом состоянии в зависимости от экзо- и эндогенных причин, связанных с воздействием естественноисторических и природных факторов. Слагающие ее виды различны по возрасту, происхождению, биологии, экологии и фитоценотической роли, по-разному реагируют на природные условия и их изменения, вызванные природно-экологическими и антропогенными факторами. В современных условиях наиболее выраженной динамике подвержена флора, сложенная из хорологически определенных видов, находящихся на границах географических ареалов. В этом отношении флора Беларуси представляет фитохорологическую модель с широким комплексом географических элементов, объединенных, в основном, в две взаимозамещающие группы: неморальные (европейские, европейско-малоазийские) и бореальные (евросибирские, евразиатские, европейско-аралокаспийские).
Вся история изучения флоры представляет собой своеобразный флористический мониторинг ее динамики. Как показывает таксономический анализ, из состава флоры за последние 100-120 лет (со времени гербарных сборов Р. Пабо, К. Чоловского, Н. Довнара, И. Пачоского) выпало около 70 ранее встречавшихся видов сосудистых растений; не отмечены даже некоторые редкие виды, зафиксированные гербарным материалом в начале XX в. Значительно большее число видов (около 130) заметно сократило свой ареал и находится на грани выпадения. Наибольшие потери наблюдаются среди видов, произрастающих на болотных и водных местообитаниях (исчезли Caldesia parnassifolia, Carex hylaea, Tillaea aqualica, Viola elatior и др.; на грани выпадения Gladiolus palustris, Saxifraga hirculus и др.).
He менее ощутимы потери лесных видов, связанных с тенистыми широколиственными лесами (исчезли Aposeris foetida, Vicia dumetorum и др.; на грани исчезновения Aruncus dioicus, Astrantia major, Cephalanthera longifolia, C. rubra. Cypripedium calceolus. Anemone sylvestris и др.). Из состава флоры естественных и слабоосвоенных лугов, а также прибрежных зарослей выпали Allium scorodoprasum, Gagea pitsilla. Saxifraga tridactylites, Orchis ustulata. Vicia lathyroides и др. В последние 2–3 десятилетия исчез полностью ряд разных по площади островных местонахождений Picea abies, Betula humilis, Salix lapponum и др. видов. Все эти экологические группы растений, как правило, являются умеренно тепло- и влаголюбивыми видами, относящимися, в основном, к европейскому и евросибирскому географическим элементам флоры [8].
Одновременно наблюдается экспансия других более или менее выраженных синантропных видов-убиквистов, в результате чего флора обогащается новыми, проникающими естественным путем из соседних областей и расширяющими свой ареал видами. Уже со времени выхода первых томов «Флоры БССР» (1949) для территории Беларуси выявлены новые виды: Agropyron cristatum, Amaranthus blitoides, Cyclachaena xanthifolia, Delphinium ajacis, Impatiens parviflora, Hyoscyamus bohemicus, Mulgedium tataricum, некоторые виды Salsola sp., Corispermum sp. и др. Это, главным образом, ксерофитные европейско-матоазийские и евросибирско-аратокаспийские виды.
Проблемы изучения и сохранения биоразнообразия в наше время имеют особую актуальность, так как позволяют не только осуществлять инвентаризацию генофонда и ценофонда, но и вести мониторинг за состоянием экосистем. При этом изучаются не только естественные сообщества, которые сохранились в более или менее ненарушенном состоянии, но и синантропизированные и синантропные сообщества, появление которых связано с деятельностью человека.
Селитебные территории являются «горячими котлами», в которых происходят процессы антропогенной эволюции растительности. В составе растительности этих территорий особым разнообразием отличается спонтанная синантропная рудеральная растительность [6, 7].
В качестве объекта наших исследований рассматривается растительность силитебных территорий городских ландшафтов.
Предметом явились конкретные растительные ассоциации в городских условиях.
Цель работы: на основании имеющихся публикаций выявить специфику древесной растительности селитебных городских ландшафтов.
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:
1. Установить на сколько видовое соотношение древесной растительности отражает таковое на прилегающих лесных территориях.
2. Провести качественный анализ древесной растительности городов крупных населённых пунктов.
3. Выявить, как произрастание в антропогенных ландшафтах отражается на особенностях биологии этих видов.
В качестве рабочей гипотезы выдвигается предположение, что растительность в условиях города является отражением флористического состава данной природной зоны, но постоянно находящейся под сильным антропогенным прессом.
ГЛАВА 1
Природный ландшафт
Мониторинг природных ландшафтов
Природный ландшафт — экологическая система, определяемая совокупностью компонентов: рельефа, климата, воды, почвы, растительного и животного мира, находящихся в сложном взаимодействии и взаимообусловленности, и складывающих развивающийся во времени природно-ресурсный комплекс, обладающий естественной саморегуляцией [7].
Лес – важнейший природный ресурс Беларуси. Располагаясь в центре Европы, леса Беларуси сегодня представляют не только ресурсный потенциал, играющий важную роль в обеспечении потребностей государства в разнообразной продукции, но и обеспечивающий нормальную среду обитания людей, а также выполняющий важные эколого-природоохранные функции и решающий проблему сохранения биологического и генетического разнообразия не только Беларуси, но и в значительной степени всей Европы.
Леса в Республике Беларусь занимают площадь 9385,6 тысяч гектаров с корневым запасом древесины без малого 1.5 миллиардов кубометров. На одного жителя республики приходится 0.8 га покрытых лесом земель и 153 кубометра древесного запаса. Лесистость близка к оптимальной. Площадь, занятая лесопокрытыми землями, составляет 38,1 % территории республики, все земли лесного фонда республики – более 45 % [2].
Оптимальное управление в целях максимального использования многогранных полезностей леса достигается при наличии достаточной информации о состоянии и тенденциях изменения лесов, как биогеоценоза в целом, так и отдельных его компонентов. Одним из инструментов механизма обеспечения устойчивого управления лесами и лесными ресурсами является мониторинг лесов.
В зависимости от целей и решаемых задач мониторинг в лесах осуществляется по нескольким направлениям:
Одним из важных направлений является мониторинг общего состояния лесов, осуществляемый с 1989 года в рамках программы международного сотрудничества по мониторингу и оценке влияния воздушного загрязнения на леса (ICP Forests) и в рамках Национальной системы мониторинга окружающей среды.
К 1998 году на территории лесного фонда республики РУП «Белгослес» создана растровая биоиндикаторная национальная сеть лесного мониторинга, включающая 1450 постоянных пунктов учета (ППУ) на сети 16x16, 8x8 и, частично, 4x4 км. Причем, мониторинговая сеть 16x16 км (400 ППУ), являясь частью национальной сети, входит в состав общеевропейской (транснациональной) сети. Данные, полученные на этой сети, направляются в Европейский Координационный центр мониторинга лесов по программе ICP Forests.
Эта сеть представляет 1-й уровень мониторинга, обеспечивающий широкомасштабное обследование лесных насаждений с целью получения сведений о пространственном и временном развитии лесов.
На 80 пунктах Национальной системы лесного мониторинга заложены постоянные пробные площади (ППП) площадью по 0,25 га с целью углубленного изучения функционирования лесных экосистем, влияния на них воздушных загрязнений и других повреждающих факторов и процессов, определения критических уровней нагрузок и пределов устойчивости. Они представляют 2-й уровень мониторинга лесов.
Созданная мониторинговая сеть отражает породную и возрастную структуру лесов, распределение покрытых лесом земель по типам условий местопроизрастания, типам леса и починным разновидностям.
В процессе мониторинга лесов наработан экосистемный подход в оценке состояния лесов по данным полевых и лабораторных исследований на сети мониторинга, оценки текущего и потенциального состояния лесных экосистем и степени деформации их структуры на основе: ленки состояния различных ярусов растительности, почв и других компонентов [2, 3].
Важным направлением мониторинга лесов является наземный лесопатологический мониторинг. Он представляет комплексную систему, включающую несколько последовательных автономных этапов, зависящих друг от друга, но, в то же время, позволяющих своевременно выявить и оценить степень повреждения насаждений, давать информацию для прогнозирования развития событий и принятия решений, но стабилизации биоценозов.
Наземный лесопатологический мониторинг включает мониторинг состояния насаждений – популяций наиболее опасных насекомых и возбудителей болезней и лесопатологические обследования. Лесопатологический мониторинг включает общий, рекогносцировочный и детальный надзор [2].
Одним из наиболее важных показателей продуктивности лесов является древесный прирост. В общем приросте фитомассы в лесу наиболее значительная доля приходится на прирост стволовой древесины. Следовательно, приросты по диаметру и высоте являются объективными показателями, позволяющими учесть влияние всего многообразия факторов в комплексе на величину текущего прироста.
Напочвенная растительность является главным компонентом лесной экосистемы, поскольку содержит большую часть общего лесного биоразнообразия, играет роль в круговороте воды и питательных веществ и взаимодействует с другими биотическими компонентами. Знания экологических ниш разных видов растений позволяют определить изменения в среде по изменениям растительности. Таким образом, долговременные исследования динамики растительности на постоянных пунктах наблюдения позволяют получить информацию об изменениях других переменных лесных экосистем [9].
Наблюдения на статистически достоверной сети пунктов учета дают возможность оценки как стабильных, так и быстроизменяемых параметров насаждений, экосистем, отдельных лесообразующих пород, отдельных компонентов в экологическом и лесохозяйственном аспектах, позволяют интерпретировать полученные данные на весь лесной фонд республики.
В процессе мониторинга состояния лесов наработан экосистемный подход в оценке состояния лесов по данным полевых и лабораторных исследований на сети мониторинга, оценки текущего и потенциального состояния лесных экосистем и степени деформации их структуры на основе оценки состояния различных ярусов растительности, почв и других компонентов лесных экосистем [3].
Данные многолетних наблюдений позволили сделать определенные выводы о состоянии и динамике основных лесообразующих пород и лесных экосистем под воздействием неблагоприятных факторов, связанных с трансграничным и локальным загрязнением атмосферы, а также под влиянием климатических условий, вредных насекомых, грибных болезней и других факторов.
Состояние основных лесообразующих пород, как и лесных экосистем в целом, исходя из полученных данных полевых и лабораторных исследований, в лесном фонде республики не вызывает серьезных опасений, за исключением отдельных локальных участков. За 20 лет ведения мониторинга состояния лесов (экологического лесного мониторинга) в республике накоплен богатый опыт ведения наблюдений за состоянием леса, заложена и успешно функционирует мониторинговая сеть, наработан опыт взаимодействия с международными организациями, в первую очередь, в рамках программы ICP Forests, собран богатый материал, характеризующий состояние лесов Беларуси и их изменения под воздействием различных факторов [2].
Осознание важности лесов Беларуси, занимающих значительную территорию республики, предполагает дальнейшее совершенствование методов и методик ведения мониторинга состояния лесов, более тесное сотрудничество с отраслевой наукой, с другими родственными организациями.
2020-02-03
229
Обсуждений (0)
