Роль ландшафтных парков в сохранении флористического биоразнообразия

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 581.5

роль ландшафтных парков в сохранении флористического биоразнообразия

О.М. Бедарева, Л.С. Мурачёва

Приведены результаты исследования флористического разнообразия парковых и лесных экосистем. Осуществлён сравнительный анализ флоры ландшафтных парков г. Калининграда и Светлогорского лесоучастка. Определены пути сохранения флористического пула за счёт формирования популяций древесных интродуцентов и видов, отвечающих зональным критериям.

флора, экобиоморфа, интродуцент, ландшафтный парк, биоразнообразие

ROLE OF LANDSCAPE PARKS IN PRESERVATION A FLORISTIC BIOVARIETY

O.M. Bedareva, L.S. Muracheva

Results of research of a floristic variety park and wood ecosystems are given. The comparative analysis of flora of landscape parks of Kaliningrad and wood ecosystems of Svetlogorsk is carried out. Ways of preservation floristic pool are determined due to formation of populations wood introducents and the kinds adequate to zone criteria.

ВВЕДЕНИЕ

флористический парковый лесной интродуцент

За последнее десятилетие на локальном, национальном и международном уровнях были приведены в действие природоохранные стратегии, разработанные в целях защиты растений. В настоящее время природоохранная деятельность в основном сосредоточена на обеспечении выживания единичных видов. Такие национальные законы, как Федеральный закон РФ о сохранении исчезающих видов, разрешают использование соответствующих ресурсов для защиты приходящих в упадок видов. Несколько инициативных проектов нацелены на составление подробного всемирного списка находящихся в опасности видов, контроль международной торговли этими видами и содействие устойчивому использованию растений [1].

Охраняемые территории во всём мире классифицируют с использованием системы шести категорий, разработанной Международным союзом охраны природы. Категория 1 является самой строгой и включает в себя заповедники, в основном используемые в научных целях, а также нетронутые участки. К категории 2 относятся национальные парки, сумевшие в первую очередь сохранить экосистемы и обеспечить возможности для отдыха. Территории, относящиеся к категории 3, - памятники природы, сохраняющие особые её черты. Заповедники и охраняемые биогеоценозы, активно справляющиеся с сохранением видов или местообитаний, попадают в категорию 4, в то время как территории, относящиеся к категории 5, включают ландшафты, в которых в результате преобразующей деятельности людей сформировались участки с особенными чертами и высокой экологической, эстетической и культурной ценностью. Категория 6 включает в себя природные территории, изначально не изменённые человеком [2].

В 2002 г. страны, подписавшие Конвенцию по биологическому разнообразию, одобрили Глобальную стратегию охраны растений - первое крупное всемирное соглашение, заключающее в себе чисто охранные цели. В число 16 задач стратегии, которые необходимо выполнить к 2010 г., входят: предварительная оценка охраняемого статуса у всех известных видов растений; защита 50 % наиважнейших из них в целях биоразнообразия; охрана 60 % находящихся под угрозой исчезновения видов во всем мире в их природных ареалах; сохранение 60 % находящихся в опасности видов растений в банках семян или тканей, а также в разведении [2].

В мировой практике ландшафтные парки и ботанические сады стали центрами комплексной охраны природы. Их работа заключается в воспроизведении в небольшом количестве редких и находящихся под угрозой видов.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Нами предпринята попытка показать возможности ландшафтного парка как источника сохранения биоразнообразия и поиска путей расширения ареалов видов интродуцентов и видов природных экосистем. В условиях ландшафтного парка допустимы три направления рассмотрения проблемы сохранения биологического разнообразия: а) видового разнообразия; б) фитоценотического разнообразия; в) экосистемного разнообразия. В течение ряда лет в ландшафтных парках г. Калининграда и области проводились исследования по флористическому и фитоценотическому разнообразию.

В ходе полевых работ выполнены сопряжённые почвенно-геоботанические исследования природных лесных фитоценозов и фитоценозов ландшафтных парков. Подбор объектов исследований произведён с учётом антропогенной нагрузки:

· парки города Калининграда - антропогенно-трансформированная экосистема;

· Светлогорский городской лесопарк - умеренная степень антропогенной нагрузки;

· Светлогорский лесоучасток Калининградского лесничества выбран в качестве фона.

Объектом детальных исследований была флора лесных и парковых экосистем. В работе использовался классификационный подход и определялся тип растительности смешанного леса, который рассматривался как совокупность формаций, доминанты которых относятся к различным биоморфам (летне-зелёные, хвойные) [3]. В понимании Б.А. Быкова (1988) лесные экосистемы -- наиболее сложные и высокопродуктивные экосистемы умеренного климата. Доминируют высокие (20-50 м) мезоксерофильные хвойные и мезофильные широколиственные деревья. Фитоценозы многоярусные. Древесная растительность исследуемых объектов, в том числе и парков, включает виды, типичные для природной подзоны смешанного леса, к которой относится Калининградская область. Такой породный состав вполне адекватен, поскольку большинство парков в регионе построены по принципу ландшафтных и представляют собой своеобразные модели смешанного леса.

Кроме того, объектами детального исследования послужили основные типы почв лесопарковых, парковых, лесных экосистем. Почвенный покров парков представлен в основном дерново-слабоподзолистыми (скрытоподзолистыми) на повышениях и равнинных элементах рельефа, глееватыми родами почв на слабовыраженных понижениях, глеевыми в западинах и депрессиях рельефа и лугово-болотными в котловинах [4].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Одним из важнейших элементов флористического анализа является выделение таксонов различного ранга, что в целом позволило определить видовое богатство флоры, её экобиоморфологический состав и оценить тем самым структурную организацию лесопарковых экосистем.

В исследуемых парках выделяются две группы древесных пород: типичные для природных лесных фитоценозов Калининградской области и редкие виды. Доминирующие виды парков представлены ценопопуляциями древесных пород, к которым относятся: Tilia cordata Mill., Acer platanoides L., Acer pseudoplatanus L., Fraxinus excelsior L., Carpinus betulus L., Quercus robur L. Редкие виды парков - это по большей части интродуценты, представленные ограниченными популяциями или единичными экземплярами: Acer saccharinum L., Quercus rubra L., Juglans manshurica Maxim.

В ходе исследований в составе флоры парковых и лесных экосистем выявлено 248 видов сосудистых растений, принадлежащих к 165 родам, 60 семействам, 47 порядкам, шести классам и пяти отделам. По основным систематическим группам флора исследуемых объектов подразделяется следующим образом (табл. 1).

Таблица 1. Таксономический состав флоры парковых и лесопарковых экосистем

Распределение древесных растений по семействам выглядит так: доминирующее положение по числу родов и видов занимает Rosaceae, оно включает семь родов и одиннадцать видов, что соответственно составляет 19 и 18,5 % от общего числа. На втором месте по числу видов находятся семейства Betulaceae и Pinaceae - четыре рода и пять видов. Далее следуют семейства Caprifoliaceae и Oleaceae ? три рода и четыре вида. Остальные семейства, представленные меньшим количеством родов и видов, являются преимущественно олиго - и монотипными, например, семейства Fagaceae, Ulmaceae, Tiliaceae.

Подобное количественное распределение таксонов отнюдь не указывает на обязательную доминирующую их роль в древесных фитоценозах, так как древесные доминанты, такие как Picea abies, Quercus robur, Acer platanoides, Carpinus betulus, представлены многочисленными популяциями и выполняют роль эдификаторов, т.е. строителей сообщества, определяющих фитоценотическую среду обитания прочих видов (табл. 2).

В этом плане в парковых экосистемах, несомненно, доминируют семейства Fagaceae, Aceraceae; в экосистемах смешанного леса обязательным компонентом системы доминирования выступают представители семейства Pinaceae.

Таблица 2. Семейства дендрофлоры парка Макса Ашманна, парка Южный и Светлогорского лесоучастка

Семейства Fagaceae, Aceraceae заняли ключевые позиции в большинстве сообществ лесопарковых экосистем благодаря биоэкологическим особенностям: мощной корневой системе, способности к семенному размножению, порослевому возобновлению.

Самобытность флоры лесных и парковых экосистем основана на расчёте показателя автономности по формуле Малышева (1972).

= -0,76, (1)

где S - фактическое число видов (248); G - число родов в флоре (165).

Отрицательный показатель автономности (- 0,76) указывает на низкий уровень самобытности флоры лесопарков, отсутствие флорогенетической самостоятельности. Полученный результат вполне оправдан, так как, с одной стороны, лесопарковые массивы - это результат антропогенной деятельности, направленной на подбор видов, осуществлённый с различных позиций, в том числе и эстетической, с другой - собственно лесные экосистемы, рассматриваемые в качестве фона, которые испытали на себе ту или иную степень антропогенной нагрузки.

С учётом рассмотренных тенденций формирования флоры природной лесной и антропогенно-трансформированной лесопарковой экосистем рассчитывать на высокую степень их самобытности не приходится.

Для сравнения общности видов древесной растительности на ключевых участках использована формула Жаккара:

, (2)

где а - число видов, отмеченных на первом ключевом участке; в - число видов, отмеченных на втором ключевом участке; с - число видов, общих для обоих ключевых участков; К - коэффициент общности, %.

Чем этот коэффициент выше, тем выше видовое сходство двух сравниваемых сообществ [5].

При сравнении дендрофлоры ключевых участков выявлены следующие коэффициенты общности:

· парка Макса Ашманна и Светлогорского лесоучастка - 16,7 %;

· парка Южный и Светлогорского лесоучастка - 12,8 %;

· обоих парков между собой - 5,5 %.

В результате флористического анализа нами выявлено, что семейства древесной растительности составили 30 % от общего числа зафиксированных семейств. Несмотря на то, что древесные растения составляют главный ярус в фитоценозах смешанного леса, полидоминантными их назвать трудно, скорее они олигодоминанты, так как представлены небольшим количеством повторяющихся видов.

Сравнительный анализ семейств, представляющих древесную растительность, по всем трём объектам показал, что в парковых экосистемах их количество больше. Это обусловлено присутствием видов-интродуцентов, расширяющих спектр рассматриваемой таксономической единицы - семейства.

Основополагающими абиотическими факторами, имеющими важное формообразовательное и физиологическое значение и вызывающими приспособительные реакции растений, являются влажность, температура, свет, особенности почвенного питания.

По отношению к режиму увлажнения доминирует группа мезофитов, что вполне соответствует зонально-климатическому положению области (рисунок).

Рис. Экологические группы древесной растительности исследуемых ключевых участков по отношению к увлажнению

Одним из основных элементов экологического анализа флоры является характеристика жизненных форм, поскольку они фитоценотически определяют рассматриваемые сообщества, дают представление об их пространственной организации, габитусе растений, характере побегообразования, продолжительности их жизни.

Анализ жизненных форм выполнен по классификациям C. Raunkiaer (1934) и И.Г. Серебрякова (1962) [6, 7].

Согласно классификации C. Raunkiaer (1934), гемикриптофиты занимают лидирующее положение в растительных сообществах (43 %), далее следуют криптофиты (26,2 %) и фанерофиты (23 %).

По классификации И.Г. Серебрякова (1962), в флоре преобладают поликарпические травянистые растения -- 221 вид (89 %). На долю многолетних трав приходится 162 вида (65,8 %). Рыхлокустовые дерновинные и длиннокорневищные многолетники, столонообразующие и ползучие жизненные формы, отличающиеся высокой вегетативной подвижностью, насчитывают 74 вида (30,2 %).

Другую группу составляют виды, не способные к активному вегетативному размножению: стержнекорневые, кистекорневые и короткокорневищные, плотнокустовые, клубнеобразующие, луковичные - 77 видов (31,2 %).

Лидирующее положение в флоре занимает группа длиннокорневищных трав - 54 вида (22 %). Они обладают максимальной способностью к вегетативному размножению и возобновлению. Кистекорневые и короткокорневищные поликарпики - 50 видов (20,3 %) - также многочисленны. Группа стержнекорневых растений составляет 18 видов (7,3 %); рыхлокустовых - 9 видов (3,7%).

Группа столонообразующих и ползучих трав немногочисленна - 11 видов (4,5 %). Плотнокустовые дерновинные многолетники представлены шестью видами (2,4 %). Группа лиановидных травянистых поликарпиков - двумя видами (2,1 %). В группе клубнеобразующих обнаружено два вида. Луковичные представлены единственным видом, монокарпические травы - 25 видами.

Древесная растительность включает следующие экобиоморфы: деревья - 38 видов, кустарники - 19 видов, полукустарнички - два вида, кустарнички и полукустарники отсутствуют. Явное преобладание травянистых поликарпиков, представленных в классификациях, связано с разнообразием рассматриваемых фитоценозов, где кроме типичных лесных присутствуют фитоценозы лугов, опушек, прибрежно-водной растительности.

ВЫВОДЫ

В результате проведённого флористического анализа о полночленности фитоценозов парковых экосистем говорить не приходится по той простой причине, что они могут быть либо флористически полночленными, либо абсолютно неполночленными, и это определяется конкретным направленным антропогенным воздействием.

При квалифицированном подборе видов их потенциальный и фактический ареалы и оптимумы будут совпадать. Почему этот момент важен при создании парковой экосистемы? Ответ вполне определённый: парковая экосистема - это долговременная полностью регулируемая человеком система.

Долговечность рукотворных фитоценозов определяется соответствием эдафотопа потребностям фитоценоза. В этом плане моделью выступают природные фитоценозы, в которых вполне очевидно отражены результаты сопряжённой эволюции видов, способных ориентироваться на разные варианты светового довольствия.

В ландшафтных парках Калининграда нашла отражение природная модель смешанного леса с соответствующим подбором древесных доминантов. Это не значит, что отрицается роль древесных интродуцентов, но усиление роли зональной древесной растительности вполне очевидно.

Парки должны играть ключевую роль в усилиях по сохранению не только аборигенных растений и растительных сообществ, но также и растений других частей света, находящихся под угрозой исчезновения.

На территории Калининградской области известно 700 видов древесных пород, из них 20 % - это виды местной флоры. В исследуемых парках популяции интродуцентов малочисленны, что ставит под угрозу их дальнейшее присутствие в них. Соответственно решением проблемы может быть изменение численности их популяций и возрастного состава путём посадки новых экземпляров.

Мы стоим на пороге создания более глубокого и гармоничного вида экологических парков, ставящих своей целью поддержку сложной сети биологических взаимосвязей, встречающихся в природе. В новых экологических парках усилия будут направлены на сохранение не только отдельных видов, но и целых местообитаний, а также на поддержание сокращающегося генетического пула растений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Схема охраны природы Калининградской области / под ред. Ю.А. Цыбина.- Калининград: TENAX MEDIA, 2004.-136 с

2. Растения / под ред. Д. Маринелли. - М.: Астрель, 2004. - С. 22-36.

3. Быков Б.А. Экологический словарь / Б.А. Быков. - Алма-Ата: Наука, 1988. - 212 с.

4. Анциферова О.А. Почвенно-экологические условия в парках г. Калининграда / О.А. Анциферова, Л.С. Мурачёва // Лесной комплекс: состояние и перспективы развития: сборник научных статей. - Брянск, 2006. - С. 57-59.

5. Экологический мониторинг / под ред. Т.Я. Ашихминой. - М.: Академический проект, 2006. - 416 с.

6. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных / И.Г. Серебряков. - М.: Высшая школа, 1962. - 378 с.

7. Raunkiaer C. The life form of plants and statistical plant geophy / C. Raunkiaer. - Oxford: Oxford Univ.Press, 1934. - 632 p.

Размещено на Allbest.ru