CC BY
156
Куксова М. А. Антропогенные изменения растительного покрова охраняемых природных территорий Ставропольской возвышенности: мониторинг, оценка, прогнозирование / М. А. Куксова // Научный диалог. - 2014. - № 1 (25) : Естественные науки. - С. 84-92.
УДК 502.75:581.9(477.630)
Антропогенные изменения растительного покрова охраняемых природных территорий Ставропольской возвышенности: мониторинг, оценка, прогнозирование
М. А. Куксова
Рассмотрены вопросы антропогенных изменений растительного покрова в пределах шести особо охраняемых природных территорий (ООПТ) Ставропольской возвышенности. Следствием такого воздействия явилось появление синантропных или в той или иной мере синантропизиро-ванных растительных сообществ. Характеризуются разделенные по физиономическим особенностям растительные сообщества дорожной сети и растительные сообщества интенсивно посещаемых мест (вытаптываемых полян и туристических стоянок). Для каждой группы сообществ рассмотрены следующие показатели: основные доминанты и содо-минанты; количество видов на пробную площадь (видовое богатство); индекс синантропизации; индекс адвентизации; общее проективное покрытие. Утверждается, что ограничить негативные последствия процессов синантропизации растительного покрова в пределах природных резерватов можно благодаря ряду природоохранных мер. Они должны включать ежегодный мониторинг состояния растительных сообщества, оценку степени антропогенной трансформации модельных нарушенных сообществ, выявление популяций редких исчезающих видов растений, сохранение исходных местообитаний. Выяснено, что большая часть общего проективного покрытия (ОПП) растительных сообществ дорож-
ной сети, вытаптываемых полян и туристических стоянок в пределах шести ООПТ приходится на синантропные виды.
В целях торможения деградации исходных растительных сообществ и восстановления состояния нарушенных земель в пределах ООПТ рекомендована экологическая реставрация комплексным методом.
Ключевые слова: особо охраняемая природная территория (ООПТ); синантропизация растительного покрова; Ставропольская возвышенность; растительные сообщества вытаптываемых полян; растительные сообщества дорожной сети.
С усилением антропогенного пресса на биотический компонент экосистем актуальной проблемой становится изучение закономерностей трансформации зональных растительных сообществ в синантропные или в той или иной мере синантропизированные. Как наиболее распространенный вариант антропофлорогенеза, синантропизация растительного покрова городов, отдельных регионов, различных типов естественных местообитаний является достаточно традиционным объектом исследований [Falinski, 1971; Kostrovicki, 1982; Синантропизация..., 2000; Третьякова и др., 2001; Ледовская, 2012; Kuksova, 2012]. Антропогенные воздействия на растительный покров отмечаются и в природных резерватах [Горчаковский и др., 1998; Тищенкова, 2003; Телегова, 2004; Donaldson et al., 2004; Turton, 2005; Hill et al., 2006; Сушко, 2013], так как на особо охраняемых природных территориях (ООПТ) организуются экскурсии, осуществляется научная и хозяйственная деятельность, имеется сеть дорог и троп, для ряда охраняемых природных территорий характерен стихийный, неорганизованный туризм. При этом для оценки уровня си-нантропизации всё чаще используется соотношение синантропных, адвентивных видов и видов зональной флоры.
Закономерности антропогенных изменений растительных сообществ дорожной сети, вытаптываемых полян и стоянок туристов изучены в шести ООПТ регионального значения Ставропольской возвышенности (Центральное Предкавказье): «Беспутская поляна», «Новомарьевская поляна», «Солдатская» и «Малая» поляны горы Стрижамент, «Бучинская поляна», «Вишнёвая поляна». По экологофлористической классификации растительные сообщества изучен-
ных ООПТ относятся к богато разнотравно-дерновинно-злаковым и луговым степям. Характерной особенностью данного типа степной растительности является богатая флористическая насыщенность (60-90 видов на учётной площади 100 м2).
Все изученные антропогенно трансформированные растительные сообщества ООПТ Ставропольской возвышенности по физиономическим особенностям были разделены на основные группы: 1) растительные сообщества дорожной сети; 2) растительные сообщества вытаптываемых полян и туристических стоянок.
Для каждой группы сообществ рассмотрены следующие показатели: 1) основные доминанты и содоминанты; 2) количество видов на пробную площадь (видовое богатство); 3) индекс синантропизации; 4) индекс адвентизации; 5) общее проективное покрытие.
Растительные сообщества дорожной сети. К данному типу относятся растительные сообщества, которые сформировались на колее и межколейном пространстве дорог. Состав и структура растительности на элементах дорог зависят от интенсивности нагрузки, механического состава почвы и грунта, условий увлажнения и от того, через какие растительные сообщества проходят транспортные пути. Неоднородность антропогенных нагрузок вдоль элементов дорог, и, как следствие, неоднородность микросреды, влекут за собой мозаичность и неоднородность формирующихся растительных сообществ, в состав которых могут входить виды, различные по эколо-го-ценотическим характеристикам.
Анализ геоботанических описаний растительности дорог ООПТ Ставропольской возвышенности, испытывающих постоянную, сильную нагрузку, позволил выявить следующее: на проезжей части дорог растительность полностью выбита, встречаются редкие экземпляры растений высотой 2-3 см. На колее дорог проективное покрытие растительностью (ПП) - 5-10 %, здесь обычно отмечается 7-19 видов растений. Растительность колеи представлена большей частью синантропными видами (индекс синантропизации 56-100 %): Poa annua, P. bulbosa - cop}- sp; Achillea millefolium, Ambrosia artemisiifo-lia, Capsella bursa-pastoris, Carex humilis, Cerastium arvense, Filipéndula hexapetala, Festuca valesica, F. rupicola, Geranium sanguineum, Koeleria cristata, Plantago media, Poa compressa, Polygonum aviculare,
Potentilla argentea, Scleranthus annuus, Thymus marschallianus, Trifolium repens - sp¡ - sol. Проективное покрытие растительности на межколейном пространстве выше, чем на колее, составляет 50-90 %. В составе растительности есть как синантропные виды, так и обычные луговые и лугово-степные виды: Acinos arvensis, Ajuga geneven-sis, Arenaria serpyllifolia, Artemisia austriaca, Bothriochloa ischaemum, Bromopsis inermis, Convolvulus arvensis, Dactylis glomerata, Filipen-dula vulgaris, Fragaria viridis, Galium humifusum, Medicago falcata, Meniocus linifolius, Plantago major, Prunella vulgaris, Phleum phle-oides, Potentilla argentea, Ranunculus illyricus, Stipa capillata, Thal-ictrum minus, Trifolium pretense. Встречаются и редкие исчезающие виды региона, занесённые в Красную книгу РФ: Orchis simia, O. tri-dentata, Iris aphylla. На межколейном пространстве дороги отмечается 15-40 видов растений. Индекс синантропизации варьирует от 45 до 95 %. Индекс адвентизации - 2,5-4 %.
Растительность обочины дороги сомкнутая (проективное покрытие 80-100 %), её слагают виды, обычные для травяного покрова луговой степи с незначительной примесью синантропных видов: Acinos arvensis, Bromopsis inermis, Bromusjaponicus, Chitisus rutenicum,Convolvulus arnensis, Crataegus sanguinea, Geranium sanguineum, Holosteum umbel-latum, Iris aphylla, Koeleria cristata, Leonurus quinquelobatus, Lotus cor-niculatus, Marrubium praecox, Muscari neglectum, Onobrychis arenaria, Orchis simia, Phalacroloma annuum Poa bulbosa, P.compressa,Reseda lutea, Rosa canina, Salvia aethiopis, Trifolium montanum, Veronica prostrata, Scleranthus annuus, Stipa lessingiana, S.pulcherrima, Thalictrum minus и другие. На обочине дороги отмечено 25-47 видов растений. Индекс синантропизации растительности обочин дорог составляет 15-45 %. Индекс адвентизации - 1 - 4 %.
Данные описаний дорог в зоне луговой степи свидетельствуют:
1) сообщества дорожной сети являются маловидовыми;
2) среди доминантов общими для сообществ дорог являются: Festuca valesiaca, F. rupicola, Plantago media, P. lanceolata, Poa annua, Polygonum aviculare, Trifolium repens;
3) индекс синантропизации в сообществах дорожной сети составляет от 15 до 100 %, при этом максимальные значения индекса синан-тропизации отмечены на колее дорог;
4) общее проективное покрытие растительностью в сообществах дорог сильно варьирует, так как в данной группе сообществ значительную площадь составляют участки значительно или полностью лишенные растительности.
Общее проективное покрытие растительностью в сообществах дорожной сети сильно варьирует (от 5 до 100 %). Причём большая часть общего проективного покрытия в сообществах колеи и меж-колейного пространства приходится на синантропные виды. Синантропная растительность формируется здесь в основном за счёт видов местной флоры - апофитов, выходцев из различных первичных местообитаний. Наличие представителей североамериканского происхождения - Ambrosia artemisiifolia, Phalacroloma annuum - следствие значительной нарушенности и фрагментарности отдельных антропогенных местообитаний дорожной сети в пределах охраняемой природной территории.
Растительные сообщества интенсивно посещаемых мест (вытаптываемые поляны, туристические стоянки). С усилением интенсивности антропогенных воздействий на растительный покров обедняется видовой состав и биоразнообразие растительных сообществ. Первичная растительность ООПТ близ некоторых примечательных природных объектов, стоянок туристов полностью или в значительной степени уничтожена. На таких участках формируются моно- или олигодоминантные синантропные сообщества. Приведём краткую характеристику наиболее характерных из них.
Ass. Bromopsis inermis + Poa compressa. Сообщество приурочено к вторичным местообитаниям, подвергшимся антропогенному фактору (интенсивное вытаптывание). Общее проективное покрытие ПП 25-55 %. Высота травостоя - 10-25 см. Доминант травянистого яруса - Poa compressa - cop . Встречаются sp3 - spa: Arenaria serpylli-folia, Carex humilis, Carastium pumillum, Festuca valesiaca, F. rupicola, Holosteum umbellatum, Koeleria cristata, Poa angustifolia, P. bulbosa; sol. - Acinos arvensis, Camelina microcarpa, Daucus carota, Elytrigia repens, Festuca valesiaca, F. rupicola, Plantago lanceolata, Thalictrum minus, Veronica prostrata, V persica, Viola canina, Seneco vulgaris. Ко -личество видов в сообществе - 21-30. Индекс синантропизации растительных сообществ варьирует (75-95 %).
Другой вариант - растительные сообщества вторичных местообитаний с доминированием Polygonum aviculare, занимающие интенсивно вытаптываемые поляны с сильно уплотнённой почвой. Общее ПП - 15-40 %. Высота травостоя - 10-30 см. Это почти чистая заросль cop3 - Polygonum aviculare с небольшой примесью обычных придорожных растений - sol - sp. - Carex humilis, Elytrigia repens, Poa angustifolia, P. annua, Plantago major, P. media, Trifolium repens. В сообществах отмечается 7-12 видов высших растений. Индекс синантропизации 85-100 %.
Ass. Plantago lanceolata + Poa pratensis. Данный тип сообществ распространен на плакорных участках Ставропольской возвышенности в пределах всех исследованных ООПТ. Приурочен к вторичным местообитаниям, подвергшимся интенсивному антропогенному воздействию. Общее ПП составляет 45-80 %. Высота травостоя
- 15-35 см. Доминантом травянистого яруса выступает Poa pratensis, содоминант - Plantago lanceolata. Встречаются spj - sp3 - Achillea millefolium, Artemisia austriaca, Convolvulus arvensis, C. lineatus, Teucrium chamaedris, Potentilla glaucescens, Elytrigia repens, Festuca rupicola, Holosteum umbellatum, Poa bulbosa, Stellaria media, Seneco vulgaris, Veronica persica. В данном типе сообществ регистрируется 13-19 видов. Индекс синантропизации - 75-95 %.
Для описанных растительных сообществ характерна моно- или олигодоминантность, нестабильность флористического состава. В данном случае можно отметить, что данный тип фитоценозов не подлежит классификации по методу Браун-Бланке, и их следует рассматривать в качестве одной из промежуточных стадий сукцессии или производных растительных сообществ.
Данные описаний растительных сообществ интенсивно посещаемых мест близ примечательных природных объектов свидетельствуют: 1) видовое разнообразие антропогенно трансформированных растительных сообществ повышается при снижении антропогенной нагрузки; 2) высокие показатели индекса синантропизации растительного покрова свидетельствуют о сильной нарушенности исходных растительных сообществ, приводящей к ослаблению конкурентных взаимоотношений местных видов флоры и, как следствие, внедрению антропофитов в высвободившиеся экологические ниши;
3) синантропная растительность изученных ООПТ формируется, как правило, за счёт видов местной флоры.
В результате проведённых исследований в пределах шести ООПТ Ставропольской возвышенности выявлена флора антропогенно трансформированных местообитаний, проведена оценка степени синантропизации отдельных растительных сообществ. Для ограничения негативных последствий процессов синантропизации растительности и для обеспечения практического применения полученных результатов можно рекомендовать ряд мер:
1) проведение ежегодного мониторинга растительных сообществ природных резерватов;
2) проведение оценки степени антропогенной трансформации модельных нарушенных сообществ с особым вниманием к адвентивным видам, не свойственным данной территории;
3) выявление популяций редких исчезающих видов растений с последующим их картированием при имеющей место антропогенной трансформации флоры;
4) торможение продолжающейся деградации исходных растительных сообществ и подавление зарослей сорняков посредством проведения экологической реставрации сильно нарушенных участков [Куксова, 2013] с целью возврата фрагментов зональной растительности на её прежнее место.
Литература
1. Горчаковский П. Л. Синантропизация растительного покрова в условиях заповедного режима / П. Л. Горчаковский, Е. В. Козлова // Экология. -1998. - № 3. - С. 171-177.
2. Куксова М. А. Оценка состояния растительного покрова дорожной сети ООПТ «Беспутская поляна» (Центральное Предкавказье) возможности для экологической реставрации / М. А. Куксова // Научный диалог. -2013. - № 3 (15) : Естествознание. Экология. Науки о земле. - С. 109-116.
3. Ледовская Н. В. Формирование лесозащитной системы Ставрополья / Н. В. Ледовская // Сборник научных трудов Sworld. - 2012. - T. 33. - № 4. -C. 9-11.
4. Синантропизация степей : методы оценки и возможности управления процессом / Л. М. Абрамова, Р. М. Хазиахметов, Г. Р. Хасанова, У Б. Юнусбаев, Б. М. Миркин // Вопросы степеведения / РАН, УрО, Ин-т
степи ; гл. ред. А. А. Чибилев. - Оренбург : Ин-т степи УрО РАН, 2000. -С. 62-69.
5. Сушко К. С. Антропогенные трансформации прибрежных почвенно-растительных комплексов о. Маныч-Гудило в пределах охранной зоны заповедника «Ростовский» / К. С. Сушко // Международный научно-исследовательский журнал. - 2013. - № 10-4(17). - С. 76-78.
6. Телегова О. В. Закономерности синантропизации растительного покрова особо охраняемых природных территорий разного ранга : на примере Среднего Урала : автореферат диссертации... кандидата биологических наук / О. В. Телегова. - Екатеринбург, 2004. - 22 с.
7. Тищенкова В. С. Адвентивный компонент флоры заповедника «Ягорлык» / В. С. Тищенкова // Проблемы изучения адвентивной и синан-тропной флоры в регионах СНГ : материалы научной конференции [Тула, 15-17 мая 2003 г.] / под ред. В. С. Новикова, А. В. Щербакова. - Москва : Ботанический сад МГУ ; Тула : Гриф и Ко, 2003. - С. 98-99.
8. Третьякова А. С. Синантропная флора Среднего Урала / А. С. Третьякова, В. А. Мухин. - Екатеринбург : Екатеринбург, 2001. - 148 с.
9. Харитонова О. В. Антропогенная трансформация лесной растительности Печоро-Илычского биосферного заповедника / О. В. Харитонова // Организация и функционирование региональных и локальных систем особо охраняемых природных территорий (ООПТ) : материалы региональной науч.-практ. конф. - Ижевск : [Б. и.], 2006. - С. 58-60.
10. Donaldson A. Ecological effects of roads implications for the internal fragmentation of Australian parks and reserves / A. Donaldson, A. Bennet ; [Parks Victoria Technical paper series, No. 12]. - Melbourne, 2004. - 66 p.
- ([Electronic resource] URL : http://parkweb.vic.gov.au/__data/assets/pdf_ file/0017/314450/19_1161.pdf).
11. Falinski J. B. Synanthropization of plant cover : synanthropic flora and vegetation of towns connected with their natural condition history and function / J. B. Falinski // Mater. zakl. fitosoc. stos. U.W. -1971. - T. 2. - P. 21-37.
12. Hill W. Vegetation associated with different walking track types in the Kosciuszko alpine area, Australia / W. Hill, C. M. Pickering // Journal of Environmental Management. - 2006. - V. 78 (1). - P. 24-34.
13. Kuksova M. A. Degradation processes in plants and the ways of the chiding of the reconstruction / М. А. Kuksova // Сборник научных трудов Sworld по материалам международной научно-практической конференции. - 2012. -Т. 45. - № 4. - С. 63-66.
14. Kostrovicki A. Synantropization as a result of environmental transformation / A. Kostrovicki // Memorial zoological. - 1982. - № 37. - P. 3-10.
15. Turton S. M. Managing environmental impacts of recreation and tourism in rainforest at the Wet Tropics of Queensland World Heritage Area / S. M. Turton // Geographical research. - 2005. - V. 43. - P. 140-151.
© Куксова Марина Анатольевна (2014), кандидат биологических наук, доцент, кафедра андрагогики, Ставропольский государственный педагогический институт (Ставрополь), [email protected].
© Kuksova, M. (2014), PhD in Biological Sciences, associate professor, Department of Andragogy, Stavropol State Pedagogical Institute (Stavropol), [email protected].
