Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Эколого-биологическая структура и динамика растительных сообществ Карадагского заповедника

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Эколого-биологическая структура и динамика растительных сообществ Карадагского заповедника"

даЭТРШЙГРСЕСКШ 0?ДЕНА ТГУДОЗОГО КРАСНОГО ЗНА2ШП

Г^СУДАГСГЗШШй УНИЗЕРСПТЕГ • «м. 300-яегкч «ШЩ-НЕШ УКРАИНЫ с РОССИШ

На правая рукописи

и ИР О НОНА ■Надшил Tic fposHa

аколого-Бйологачшкдя структура и динлмйа

растительных соощ0ств карадагскоп) ЗАПОВЕдника

03.0Ü.I6 ~ экология

Автореферат диссертации на соисканиэ ученой отапзяи кандидата бУологическ1гт глух

Дквпроаггроасгс - 1991

Работа выполнена в отдано экологических исследований к заповедного дели Квредагокого фвагшяв Икст?№у$а биояогак юзшых морей та. Ковалевского АН УССР.

Научный руководитель: доктор биологических в&ук, профессор В.Н,Голубев

Офасиовышв оппоненты.*

дохгор бкологичэскас не,ук О.В.СЫйрНОВЭ кандидат сельскохозяйственных наук К.С.Саевич

Ведуздк оргакиоашм: кафедра ботаники Московской сельоко-• Х0ЭНК01-ванной академии шг. К.А.Тшгиряэева, БАСХЕИЛ.

Защите состоится "¿'Г" сРо/у>&лЯ . 1992 года на заседании специализированного совою Д 053.24.02 по ваадгэ диосарта-иий «а соискание ученой стелена докхора биологических наук при Днепропетровской ордзна Трудового Красного Внанени государственном ,у!швзреитете ш. 300-яетия воссоединения Украины с Россией по адрзеу: 320625, г.Днелронатровск-Ю, проспект Гагарине, ?2, униввроитев, биояого-акоясгический фаиуаысат.

С диссертацией иохио ознакомиться.» научной 'библиотеке Днепропетровского уииверсигета. .'

Автореферат рааоолаЕ "В " 1991' г.

Учёный секретер* специализированного совета

ОЕШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ -Актуальность проблемы. Прохрессирувдяй процесс денатурация флгоцаносЕстеи обуславливает потребность глубокого изучения структуры расглтаипссти а се изменена?! под воздействием пргродннх и антропогенных факторов, разработку яау 'нсто обоснования познаняя механизмов оукцвссий, Материал подобных исследований служат для оценки состоянея к прогнозов рьз^тня растительных сообществ, рационального природопользования, восстановления а охраны растительности. Чрезвычайно важно решение этих проблем для регионов перенаселенных л цредстаияявдкх особую ценность для науки в народного хозяйства, к которым, безусловно, относится юго-зосточная часть горного Крыма и, в честности, растительность уникальных природных комплексов Ка-радагского заповедника, организозашого з августе 1979 года.

Целя к задачи ксслддовал."Л, Изучать эксдого-биояогическуп структуру и динаыяку сообществ ооковш« типов растительности Корадага па популяцноянсм и фитоценотйччском уровнях организации, по взаимосвязи с факторами скружащг-среди. Для достижения поставленной цели в работа резеяи сладугциз задачи: выявлена эколого-бяологяческая структура сообществ основных типов растительности путем получеязя количественных оценок коккрет-иих сиптаксоноз по Спелсрфодогаческам и ригмодогнческам пр»'.з~ накш.1 компонентов; установлены основные '.ипн, стадии, направленность аосбталовитсльннх сукпессий в умгзгйх заповедного регата сообществ и вняятсни каиСочеа информативнее признаки фитоценозэв для опроделгвная нх состояния; палучекн данные о динамике общей фзтсиаоеы и всех видов, слагашях траышистус сообщества; установлена гзаяыссвязь эколого-бнологических я фатоаеяоткчесюи параметров а условиями зкотопя.

Научная новизна гссяедоваиай. В результате шогояетних стационарных исследований дана экалого-биаюгичзская характеристика основных типов сообществ, базирующаяся на саоморуато-гических 2 ритма! огьческкх даншяс 465 видов растопи,1.. В вдело-ни осиовпиа типи, стадии и направленность восстановительных сукцессий, определены кх казбатез жгфорийтивнне для оценки состояния сообществ аарогзяры. Установлена взаимосвязь некоторых фатоаенотических хараятзристих о ^ангарами ансалак среди, а гадав ге.чатячоезшв связи «яду растительными сосСкоствамя. На основанли анализа ржткадогаческой структуры асойгест» раз-

работала прохрамма-минкцум дна проведения фенснаблвденнй в заповеднике в плане эксшюго-ботанического мониторинга в арограша " sir /60/" на языке "Фортран" для обработки многолетних феноматергалов.

Теоретическая и практическая ценность работы. Дассертацлл обобщает результаты многолетних стационарных исследований автора. Они создаст научные предпосылки для разработки способов мониторинга и экологически обоснованны* нсрм хозяйственной нагруахл на народные системы; прогноза сукцессай растительности, вызванных природными н антропогеяныш! фактор ш>а. Полученные данные является основой для формирования искусственных сообществ» интродукции растений в конкретные регаонц, выделения редких к ценных в научней и хозяйственно« плане цонсиопуляздШ, флтоценозов, организация экодого-ботанического мониторинга. Методы определения сукцессиоя-ных этапов с пшодью фатоцзнстичесотх характеристик зодшеаторних видов могут быть испачьзозани для оценки состояния разтатедьнше сообществ и прогноза ex развития в пределах его-восточного Крша.

Основные положения, вииоауще ка защиту. Специфика екаяого-бямогической структуры сообществ основных типов растительности юго-восточного Крыма на примере Карадагского ваповедника; закономерности резерватогеншве сукцессий ценозов; характер взаимосвязи некоторых фятоценотичесхих ПЕракэтрои с абаотеческиш с&ахторгиа среды.

Апробация работ». Штериалы диссертации были доложгкн на трех научных конференциях, одном республика«скал и шести вегссэзных совещаниях. Отдзльныз сведения из дассертанашиого каториаяа использованы Институтом растениеводства им.Вавилова, Гвгшши ботаническим садом АН СССР, почти полнезт^ю представлены в соотвзтст-вупфсс разделах трёх научных тем К® НнБЮМ я летописях прарецш Карадагского заповедника. Дашша исследований исасиьэозаны в 1991 году в экспозициях ВДНХ СССР и откачаны сгрчбрякой медаль».

Публикации. По тема диссертации опуйяаковано II раб»,характеризующих основное, содержание диссертадшз /обдам объемов 5,3 п. л./.

Объем и структура работы. Диссертация излосень на 313 страницах машинописи. Состоит из 7 глав, выводов и практических рекомендаций, списка цитируемой литературы, вкявчавдего 398 названий, в том числе 68 иностранных авторов, 38 таблиц, 36 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава I. Некоторые тооретичесгае аспекты познания растительного . покоова и результаты изучения его в Крыму

3 главе дан ггратквЗ обзор дктор&туры, вшпшющяй важность кошиексяого изучения фятоцеиотяздскнх йяолов зкосястем с цалыз установления различных форм дангзеткя а зкаяого-бяологнческсЯ структура ассоциаций в раалкчних зокаяьна-поясных типах роста~ тмы!ости., Эхалого-биалогэтесхая структур?, поягойзгся кяк сеот-яоизш» зддсз.растительная сообществ по свойствам экобасиорф /Голубев, 1982/. Рассг.птривгзтсл основные теоретические полояз-нм по дянамккв растительности, особо заостряется внкшнка на сукцессяоннкх процессах /Александрова, 1564; Кзрюш, 1984/. Используется ияроко кзвестннв понятая концепции клныаксовых сообществ /Александрова, 1966;С1ве»йв , Шб^ЫПг&ег , 1953; вг-ПокЬо1п , ЕИеаЬегз , 1574/, представления о Еизяеккых стратегиях вздов /РакенскдЯ, 1938;г,«вз-/хб}2кг , 1972;Сг1г-> . 1978, 1979/, дискретности я хонгкнуягьностп растительного покрова.Отмечается цзлесообрсзпостг, применения кгчссвфыкацаи растителышч сообществ в условиях Карадага на базопэ а дериватксз Дораску , 1984/. Приводится обзор литературы по кзучеккз структуры п дина-илка растительности шкавяяя слабу?) лэучтенесть по этим

вопросам растительности прпбрепяой чгстш пга-восгока 'полуострова /Дддух, Еаяяг-Сотко, 1902; Родубеэ, Кадымкззскай, 1935/.

Объехт.ч п методы Еяаз-здовбяий

Иоолсдов&няя нровсдаггсь стаплошршЕ.-а е-зтодвия в точение II лет на 29 пяоквддх в яеегт /вн. 1,6,8,13,10/, кустарниковых /7/, яустарягаопкх /а/ ц трамсопх /5,4,5е9-12.14-17,19г29/ тнтах растительности /раз. I/. Изутсяпч дккагзиеских л стати-чвоетх пзрзютроз окаюгс^бзАяошчвско:"! структуры осуществлено с 1973 со 1984 годи в ссш конкретнее базовых сообществах: гг.гсо-коаоггзЕаяоясм радкодесье А/, пу-пстсзубоаоа лесу /'в/, кизиловом иайеяке /7/, тоыаггярах /з/, гпетатазЯ /4/, петрофэтлой /г/ а дугозой /5/ отелях. Размер участков колеблется от 300 до 1000. в завнссиоотл от тееов растительности.

Дацутсиношша скены растататьного покрова в условиях заиоисд-нога регп*.а яа&вздвлноь с 1534 по 1990 годы в дериватннх ценозах на 21 аяоздда разгаром по 100 и2. Характеристика свнтаксоиоп осуцестаяяяась при сзподьзсванва об;з?аряшг?ьк геоботанических методов ЕССЛЭДОКУШЙ.

Зкояого-бяояогтескяя структура сообшеотв установлена посредство« бисаорфологкчеокого анализа растений /Голубев, 1Р6Я. 1972. 1981 а л?./, каждый эид характеризовался но 2в параметр. Братана а дкнамяка в&дэеиноЯ {игсиасси учитывались последовательной

Планерское

Щебетовка

Курортное

Рис. I. орографическая схема, Кара дата с указанием расположения стационарных площадей на территории.

Условные обозначения.

— елэокык дре.»есио - к»стариико*ь<& «.ссиклчим, ^^-эдгмьатньи др*«смо-кустарнико&ык *астит5лън|[»11сооъ\ц«сл'»а; ^—сазоьые. ассоциации;

¿^-датбатмыь пчаамисгые мститиимыг сооещест»»

серией уносов в пзриод максимального по прироста посла обработка 310 укосов с плозддок разгвроч 0,25 м^. Для установления закономерностей процессов оосстоновителышх сукцассий на зефякеврозан-них квадратах гогокадьп 0,25 м^ определялось проективное покрытие /880 выборок/ я встречаемость /720 зкборок/ какого г.зда.При об-общсюш материала исп&лЬззваязсь гкстохра"£.<я, применялось радирование. Изучалась данал-яка почвенного увлажнения стандартным термсвесозым методом. Определены проф^ко-морфодогнчесю!м методом потаенные характеристика на 28 разрезах /Аринушшт, 1970/.

3. ПЬпоодннз услозея Карадага

ЗЛ.Карадагскнй заяозгедшзс располода»н з яго-восточхкя* Крм«у у ояоячшт ГлазноЗ гряда Кркчсхах гор, меаду города-« Феодосией и Судаком, заилг.ая 20,65 кУ* cynz и 3,91 к.'.;2 коря. Северо-западная часта заповедника сложена гяязчшпя для горного Kpista прс:си-ма известнякам, юга-воотсчная представляет собой вулканический массив также юрского возраст, зюпсчаэдяй разнообразные породи от кнсишх /грасси/ до осяовнюс /Ьазалыи/ /Кятш1, К-89/. Территория рассечена глубояика, по коротка® ¿аднамя к делянами, хре-бтакз я горкк.с1 зерпннача. Максимальная высота массива /г.Святая/ 57? а н.у.м. Кгдептся источника, но водотол по дну балок существует, нак правило, тсиько весной.

3.2. Климат Карадага определяется как перехедушй о? су б среди-зешемсрского, характерного для западной части Ktencrc берега Крика, к степному умеренно теплоцу сухо.%0' /Боков и др., 1989/. Кс-®ф}лцяент увлажнения по Бысощдалу равен 0,38.

3.3. Почэообразукглки породами является глазко-дадивий вулканических перод, глинпотнх слшцез к язвестняксз. Большая часть территории залета коричневыми и бурыми лесными почвами, на безлесных северных склонах отметена лугозо-степные "".рноземовидныо. Все почвы цеб-нлетке к каменистые, маломощные, имев? короткий • гумусовый профиль, мелкозем которого, однако, может содержать до 6-10% органического углевода. Мелкозем почв на бесхарбонатнзл породах имеет рН 6,4-7,0, коричневых почв.на карбонатных породах -7,2-8,0, поглодавший комплекс наскшел преимущественно кальцием /Растворова, Миронова, IS09/.

На какроклиматическоы фона чэтко проявляется кеэо- и ьыхро-клаиатнческая дифференциация территорий задоведнк'Л, обуслоьлен-пая рельефом и характером пород.

4. Экодого-бисяогаческая структура основных типо.в растительности

fi

4.1.СвоНотва отдадыпгх. едскавтов биогеоценозе:} Каркгагв опре-ди-с::ы на основе анализа статнчеокях ¡а дш&каческкх цригдосов ко-»•понеатов, сяагащях коякратшс соо&гйства еснсвпих типов растительности. В раздел® д&Ьтск аг £атоцаио?кчссяая характера кка на фене некоторых абиотически фактсроз среда.

4.2. Экотопзчоског рагасэбразае территория сосало условия для прсиэрастания 1090 ьцдов эвсазх сооудаигэс растений, вх&япая 21 интродуцеит. Г систематической структуре хоскедуеыых сообществ зарегистрировано 70 семсйстэ, вэ которых 14 о&яо для ьсах егш-тгжсоясэ, & 12 отачешг jasa- в по кот ерик, ода определяя кх еко-логглескугп спецкг$кку. Ареаяогическая структура фирн зьиоведиака отражает влияние среден слаоксрья, так пак в ее составе преобладают Bisur, ¡тршедаеш&да к в^спвйско-срсдвасшсдарско^г к европай-око-сродазогисмфсхо-пэрбдяеааиатехсч? кшаа /241 взд - 22.К/. Срадизешоморское ядро ксшфеушдс енктакеоаоз яьдяссся либо господствующим, либо играет суйгетв-эькуо роль, ь:аг>чг-ч от 44Я видов в луговой степи до £-6,42 в ааотсачзй и можховаяово«! редкеязсьо.

В пуыастадубовоад лесу зкачагакна регь хгадов гшшрктпчзег.ого а палеорктичеокого типа /14,V% z 12ZJ, что указывает па кахсторуэ с-бщность с равюпдас,а игиераяьнгаш догша еврспайскс-й части.

4.3. Выракенннв кш1ичес$взннйгС5шгегичес2ш бвсаорфаяагачзоюш прислала видов фитеценозав катали»? рззлячиув взаимосвязь их с ведущая факторами ерзды. В составе ссаоишх <3иокорф дс^дкнгрyeitos положение в большинстве ассшшша заивышг пслнкарпвческио травь- /4S-5®/. В мэзггвеяезеи редколесье se цреойяадехт озамуа сднозетнЕкн-афемэры /41» £5/. Эта биааорфа в других, с.осбгзаствах занимает второе место. Примечательно наличие вегь'£ч«теаыгаго числа однолетников ¿ луговой cteas /25,8&/ % в пуакстодубовш лесу /13,357. Преойяаданиа s берегоэо^костргаого-еряакаитовоа ассоциации пояукустарюткоз подт-Езрядает сз огцоэзкгз к товдекярви. В выооксможкевеяоьоа редколесье, пунястсжубозоа лесу я шзйяяке деревья и кустарники являются доминаэташ: но биомассе ш проз кт явному покрытию..

На гашув ориентации региона а закономернее изменение в экологическом ряду от можаеиелсаого рсдкалес^к к луговой степа,и пу-иистодубовому лесу указывает соотнсшениа бноаорф в равных сжитак-соыах на основе детального анализа побеговой сферы. Заметная фи-тоденотическая роль плотнокустових растений в травянистых сообществах связана с ксерическигчуоловиями обитания, высокой плот--ностыо и каменистостью почв, неудовлетворительной ее аэрацией.

Бфагкогрожимсоя» всс5Кгего города и рса*у.> стсиняз asara a почву ys» :t í-z;r-j о0у,сяшт-ает сла'шгодь'гое видов, уныухпгс с 0*крнгк'д eoiksirs: ct G7.23 в цугетотодуйяво'л д5с7 до 8s.çfi " наставая CÏCTÎH, ЧТО способствует риакглгяз^у ргзкптг-з асскгапк-РУВД2Г0 аггаерлта растопи-!. ¿долга s ссстде^с-адз ваьл uo тяпу раввптая ионодгоетгееша: сэбггоа вокаахтсг, что садкие расте?;гя прсоОяадйвт в маааезаяовсм реяксггзсьв /b$V в салза с ойаяьшд» развитием a$œ«s?on/a особа бдагспркятнгд'к усяозиязна здкаого периода. Цесв-з всего, ré s лугтаой степи, к*,?. дскскфувт раетадшя о ял- я яатасшет^окг! tsnetî резветпя ксмохлргьчеояшс поСвгоз /52. W7. / J

ЕзсткяЯ rrs^prspírKñCKíá резгк пота » паадис5<»с<»ткй я детне-ршлгеосеяняй период сясйоСитауэт гжгэрастеига в £алъжадотве це-иозезз здачгтел&чого чзояп растет*., у погорю: вегетативное раз-кисгсквв отсутствует /о» 47,33 в кадгзвокото» редияссьо до 34,42 в тс«гшярах/. В отяовкгая&яо мезонета услоздях иуниагодубозого леса я яугозоЗ отезя ях стиз'гвяо от Ï7,I;S до 28,2%. Установлено ооотаезэнзэ рйдэ?. я cootíJsctsas з связн: о разлячнющ способами вегетативного paEiasosemwj no cupjratïpa в-дзизнх я ариземчкх пе-бвгомсс органов; свещншшроЕааЕГ« щ»гокооо-:йеншш к »огвгатиэ-но.му размногешпэ; структура кервевнк систем; япвцязяаояроваянш структура»! к фркцка кернзй, tatyüsae ях ярогат.ногснйя. По структуре хорнзаых сястзн ясэду господствуя? стерткяфшидо виды /S3,7-81,2 '»7, уяазизая та ивудовяетворатеяьное уаеааагекзе почв; по глубине вргашшозааая ладнруэт дсфоткокоркадце, что частично обусловлено бязакаи" аэигегеяяеа ?,аторакзких пород, якпгь в пушис-тодубовеы л с су я пибляка ва первое место вше едят глубококорневыз раотангя за ста япачягазд?»с?о ч&ада деевзско-яустйрюгодаа пород. По способу рэспрссгргишпая здадов s сехя» почти зэ всех яо-есцаацяях првоЛгодгггглй Ti-xcwa являатся бааяксти /11,7-44,-й/.; барскорн /18,5-25,23/ я ккязлеысоссрн /7,2-22,^/, следоьатедьно, в целом, вкличЕя эуалемсксз!:, рззгшзал рать в распространении секли прккодлеазгг взтру. В ¿P on so пэ-яуетарнккових сосбаестььх заметка рать ведсв игхркокоесрсз, овдозоохорез a зкзозоахоров, lio отпогениа к водаоиу ргзау во всох рэнозгх Еяавокетвугдаа место 8&ЯЮ9ШГ раотекш ксерошзайаг» /от 44,4 S до G2.2S/, лво, з нумм-отодубовслс лесу преобладает жзефгеи /53,3%/. По отнятии к съч-Torcspr реакиу в тракзявпк созбасстзад лак^уит re-w • иги /&гл-65, в яус«тсдубог«1 лесу - едзогилиофяти /4К*/, редаагееье a zsùtjix по ото! бгеиерфэ врябякишгля к трааянадтю« ссо&аестььм.

4.4. Рктнолотческая структура исследуемых сообществ каве? общие черты, обусловленные макроклиматов, а различна, отрахшвде флороценотическне особенности ценозов и специфику »потопа.

4.4.1. Ход вегетации растительных сообществ на территории Ка-радага типично средизеыноморский. Кривые вегетации двухьершшиы /рис. 2а/. Исследуемые скнтаксоны различаются по глубине и продолжительности пессимуыа вегетации, длительности периода максимума. Наибольший диапазон варьирования по этим параметрам свойственен ценозам с ксервчесюил режимом произрастания /можжевеловое редколесье, томиллярк/, наименьший - с мезофитнш /луговая степь, пушлстодубовый лес/ /рис. 2а/.

Во всех изученных фитоценозах у подавляющего числа видов вегетация длится вругяый год. Вечнозеленые в летне-зимнезеленые растения дошшируют в большинстве сообществ /от 70, ЗЙ в мовжеве-ловом редколесье до 84,655 в настоящей степи/, что указывает на субтропический характер растительности заповедника. в пушистоду-бозом лесу их участие снижается до 49,3%. Преобладание видов с одной генерацией листьев и побегов в течение года наблюдается в можжевеловом редколесье /168 видов - 75,755/ в луговой степи /98 видов - 79&/, во всех остальных ценозах лидируют растения с двумя генерациями.

4.4.2.?итш1ка генеративного развития весьма своеобразна в каждом сообществе. Наиболее реактивна' и тесно связана с экологическими особенностями биотопов фенофаза цветения. Она является чутким индикатором на разногодичныа и сезонные изменения факторов метеорологического решша. Суммарная продолжительность цветения для синтаксоноа со 2-й декады января /можжевеловое редколесье/ до 2-й декада ноября /петрофитная степь, тошшщрн, шибля«/. Максимум цветущих водов в большинстве сообществ отмечен в 3-й декаде мая, но его продолжительность и величина зависит от характера ценоза /рис. 26/. Начало максимума сдвинуто на середину мая

в можжевеловом редколесье и настоящей степи, а конец максицума оттянут до начала юаня в пувисгодубовом лес у.

У значительного числа растений во всех ассоциациях, кроме пу-шистодубоэого леса, процесс созревания плодов и семян начинается в июне. Максимальное число видов находится в этой фазе в период июня-юшя. Подавляющее число растений оканчивает ее в степных сообществах в июне, в остальных же, а так жо в луговой степи -в вде. Процесс диссемияации в большинстве ассоциаций продсажа-, ется в течение всех сезонов. Большинство видов теряет плоды и

Рио. 2 а, б ' '

ДИНАМИКА СЕЗОННОГО РАЗВИТИЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ НА ФОНЕ УСЛОВИЙ УВЛАЖНЕНИЯ

!{-ао видов 200г

4'~'\

Осадки *Ю

А'КРИВЫЕ ВЕГЕТАЦИИ Б" КРИВЫЕ ЦВЕТЕНИЯ

——шможжишвое кдщесье ——(i)

■.....(3)т0шлляры ■ " (3)

........(5)датам степь ........(5)

— ——С6) ПУШИСТ0М6СВМЙ ЛЕС , ———(6)

* < козоФиииЕит СЕланянсе^-' СШШ ЗНАЧЕНИЯ Л

А КОЭФФИЦИЕНТ СЕЛЯНИНОМ-ЛМХ№ «81г. .

оаизна в кэркод о гашх но сентябрь с ьжсмыу«:;.-,; в августе.

Дадез призодетоя весы'д показательная характер ¡юташ сообществ по качЕчесгвепшсму соотпо^апкз растений с ра:;ДЕте:1£,ст ик-иаг.я к продсйжга'лшоотью взгеткцзаа, цьатепая, кассового цветовая, нлодосозревакЕя в даосеазцацая.

Анализируя пояучшшвз результаты, отиечавы, что срашштгль-ная харшгтгркзткка екояого-бзологачаской структуры исо-едуемых ценозов шшаиа вяатагалыгуз» ксор&ртиооть 'иесхоодптаяий & ооот-ветотвуодне статкеокне и динамячааото бао&орфаяогкческив признаки кодзопевтов дня 1шссяоасисишвяевого редколесья. Устипеоде-по сходство иэзду цсноашз нздусшдах стопой а Наибо-

лее казоглгпо! природой характеризуется пугпог'одубовиа лас к, в некоторой стелена, еообщеотва лутово! стешх. Киэядозкй иайяяк по Еколого-бгачогЕчггкой структуре нркйдаается а стешши ценозам, но о бохее взфаегшшии незсЗэтш&ж чсртака. Е сгстеиатичесхой отружтуре и арсатсгическо'! состава «Зояьэдшотго взучаннкг сообществ обкаруюЕсает ясный срздззвмнсксрсквй характер, но сказывается и аначЕтсльноа елеяшгэ бореальпо-нзиорадьаых в ввропэйоко-азиа^ских, степных аяешцтов.

5. Восстакот.тн-елыша суодзсскя растительного кокро1;а

5.1. В условиях ваповедпого рагов® подаваяадоа число сообществ иа Керадате находится на разит стадиях восстановительных сукцесскй. . . '

5.1.1. За одшщадцатизепшй верней оуцеотвованвя зановедшаа ваматни преобразования древесио-кустарниховой растительности в сообществах тбятового тяпа в искусственных ¡¡ссылках. В шейляко в результате оукдассЕсшшх процессов в относетсдько иезофатках условша прослеживается тенденция к восотаноаленкза ясенчво-дубо-вого к храбиитасзо-дубоваго лсса. Исгэсетвевк^з посадки соогш преобразуются в аазЕокмостн от условий с к от ока в широколиственный лес ияк цушкстодубово-фкотшзкоЕоа редколесье оо степным травостоем. На наиболее коерофзтных и каменистых участках сократятся степная растительность и тошаляры.

5.1.2. Сукаессвонные процессы постпасксального типа отыечены в травянистых сообтстшх на участках бывших, вшеоов в рокраацн-онного воздействия /вытап! нваяяя/, они направлены на воостансвяе-аде разяотравно-алаковых в разнотравно-злаково-ковняьных стацей. Заметно также возрастание рола древесно-хустерннковых пород в травяавотих оообгэствах, расположении на относительно плахсркнх участках вяшшх террзс,ио дакцу к склокам бая ок. По степени «еру-

Еенпостл травяного по;,роза до введения заповедного реяш» п хара -.•»ору демутаядошшх арссессоа вэдеяспо петцре стадия постпасква-льянх сообществ: I/ сср.чсрззлстраэяо-гфгкеролсзлйковая; 2/ сорио-р2Ц:Ютргзко-азсЕскопирййлая; 3/ резпограгио-ггаковая; 4/ рпзао-траикэ-алаяоцо-яосэдьнел. Пергая сгедвя суацосеий отшчепа на гостах полного г-^сл. Раотатоаноата прздотавдепа поноззэт, гда ас бо2м паречетраи дотаи-руз* огясяеяшо сш>дн /АкЮез-йи* stariiie (

D any руг ц:а тШойил J И етгаптркшсэ разНОТрй^ЬС f С order! а drabs • СоотоХтгйиз srvonaia J. Зяатктсяьхга участаэ Роа ЬиХЪозо Л однолетнего разнотравья зэ сеас&сиа бобопмх. 3 костах ранее ктг-текодЕного вкпаса скота [?, стадзд/ сфср1срош>лгсь азовсдоанреЙпо-« тигакозне цзкозв, гдо «атгелано присутствие с order! a drab а , Palosrio wis aria . 5oa Ъи1Ъоаа . Хергдаорпо псяшекгэ Komuoil gtipa ocpillarta , s. uoraiaioa . На третьей сукцеооионнсй стадия набЛедаетса возрастание роля з одоззнза соойзеств разнотравья:

OarlriltEria villoea, Oicnthas oepitetus , iledloaso glandules» л пр^ дошнЕроБаикал а бозыгпствэ ц»нозов Peotusa vols сам a от^зчастся уузньяениз 69 зпэствл я возрастание рола костей п бфемэроэдов /Laopoldia согг.эза , Soorscaera rrallia J. Н£''бй.1Сэ блязкз к базовой сообществам ценозы четвертой стадия восстанова-тзльнкх сукаоссий, раноз незначительно шрупепяыз ззшасса скота. Ддя hex характерно отяосгтазгюэ постоянство доглшактсз, акачи-тоггггая рсйь псяагарплчзсхогэ разнотравья я ковшей. Четко ззфа-айга яруркооть.

5.1.3. Заяежгшо сукцессия, в&бзхс&еша з азотах о парузгенкеа почванко-растзтеяышго покрова путем зепехшзанля /валегя, протнг.о-аокариыа полоса, иездурядья в яоэадках сосны, порой кабаков/, отличается от постпескваяьшя бстяей продолдительвостьэ стадий а ¡шяшчгеы дзагкеотзчзокЕХ ззддоз. На первой стедаа заяеазгя сузагес-osfl прэобдэпает Replstrum rugозиа , Cardura oinereua .Cpnvol -т«в вгтваьо.» , juiiaeatha uteriiits . Характерна ежегодная скова докзнаятоа, на внрааеяа ярусностъ. На стсрых аадеаах /2 ста-диценоза бояео стабильна, ко однолетнее соряое разнотравье и офемервке элакз доыияирувт:Жегеа1Ьвпша oyliadraosua,x. аинаип , Возуругии villoaua постоянно прдоутствует АэзИора triunoialia, Aniasatha at or Hi в, зашгка роль эфемэровдоа. Наличие поликарпя-чеокого разнотравья я многолетних алахоэ. стабильно, но участие в сложения сообщества незначительно, в нх фзтоценотическая роль возрастает крайне медленно. Ярусность внрахена слабо, значительна мозаичность, сорный глеменг весьма обидев и в продвинутых за-

лехяых сообществах. Последующие стадии аадеишй сукцессий подобны .стадиям постпасквашшго типа.

5.1.4. Отмечено различное влитие пожаров в период летнего покоя на еруктуру я дткшяку сссйзестсразшя: тийсв растительности. Обсувдается целесообразность применения полет дея регулирования сукцессиошшх процессов.

5.2. Рассматривается возможность использования фитоценотиче-скнх параметров, подученных в процессе многолетних стационарных наблюдений за состоящем растительного покрова, при обследовании больших территорий щрщрутас-аояевым методом, отмечена слабая информативность для этих целей величины видовой насщешости и видового разнообразия сообиеств. Установлено изменение соотношений шкду полщшрпическЕки травшли и однолетниками на разных стадиях восстановительных сукцессий. Подчеркивается, что наиболее четко индицирует состояние растительных сообществ наличие сорных и полусорных /синантрошнк/'' элементов фдоры по проективному покрытии и весовому участии /табл. I/.

Особый интерес представляет информация о жизненной стратегии дои^нантоа разных стадий восстановительных сукцессий. Главенствующее положение на первых стадиях поотпасквальных и залегших сукцессий еанимают виды с R а as стратегией /табл. I/, представленные преимущественно однолетними алакадш и сорным разнотравьем. Вторая и третья стадии резерватогенных сукцессий характеризуются доминированием видов с Sr,rs ,ks жизненной стратегией. Б продвинутых травянистых сообществах, постпасквальи1а.и базовых, основное положение занимают падикарпические травы и полукустарнички К: и Кз жизненной стратегии.

6. Продуктивность сообществ, ее динашка и взаимосвязь' с абиотическими факторами среды

6.1. Результаты исследований продуктивности травянистых сообществ показали, что величина общей надземной фитомассы /ветоэд, подстилки и зеленой дассц/ в момент максимального прироста травостоя колеблется в значительных пределах:от 520 г/и2 в сообществах четвертой стадии восстановительных сукцессий до Ю51 г/м2-ьторой стадия. Наименьшее количество зеленой массы в этот период отличает ценозы первой стадии сукцессий достпасквальиого типа и залежные /табх. X/, Максимальное значение зеленой фитомассы в дернватных ценозах характерно дая второй стадии сообществ пост-п&сквального типа. В наиболее продвинутых фитоценозах на четвертой стадии сутаесскй вначзнса количества общей в зеленой фа-

Тайпдца 1

Характеристика различных стадий восстановительных сукцоссяй сообществ по наиболее информативным признакам

Типн и стадия

: Проективное покрытие :Тип аиз- : Продуктивность'

:_вядов в t :ненной : ......

:синантроп- :однолетних:страте- : зеленая: г.:орт— сообществ ¡их__:_:гшг ви-

жэ

мин. ;макс.; мин.;мохс

:дов доми-: найтов ;

касса

касса

I. Дсргааткые: а/ постпасквальнке

I стадия 55 61 24 27 КЗ, я 165-223 603-60G

2 " - " .14 40 23 37 SH 479 571

3 " - " 10 2S II 27 КЗ, SJ? 315 54U

4. " - " 1.7 13 0,6 18 К , 3S 258 262

б/ залехнь-е

I стадия 34 64 21 24 н , R3 - -

2 и - " 39 49 31 43 RS, SR 238 429

П. Базовые:

е/ степные 1.7 3,4 4 7 X . КЗ 254 367

б/ лугово- 304

степные: 4,2 7,5 0.1 I К , КЗ 5S2

й Обозначения стратегий предложены J .P. Grins Д979/; на первое месте символ стратегам, преобладающей у взда ^^Надзе-и&ч фатомасса з г/м2 воздушносухого веса в период максимального прироста травостоя /средние данные 10-ти повтор-ностей учетных площадок по 0,25 м2/, 1985 г. то;.гассы приближает их по от;?.: параметрам к продуктивности степных базовых сообществ /табл. ГУ. Наибольшее значение мортмассы, suот фитоценоза на первых стадиях восстановительных сукцессий постпасквальл ого типа, так как в период максимального прироста травостоя в более продвинутых а базовых ценозах, в их составе отмечается интенсивное отмирание вегетативной сферы.

6.2. Выявлены закономерности взаимосвязи биологической продуктивности растительных сообществ с рельефом.динамикой метеорологических а почвенных факторов, а также с показателями увлажнения. Установлено, что различия в увлажнении базовых сообществ закономерны и обусловлены абсолютной высотой и экспозицией склонов, а также коаностьз почвенного моя и соответственно запаса«« влаги в ней. Характер увлажнения в значительной мере определяет

тип растительности и состав природных ценозов, что влияет на процессы почвообразования.

При сравнении базовых к дериватных растительных сообществ особенно очеввдно значение фатогашого воздействия на значение влажности почв. Так, в результате раннего прекращения дес --ундин и замедления физического испарения из-за обилия зеленой фнтошооы, переиедаей в ветшь ухе к концу шжя,. первые стадии постпасква-льной оукцсссии в течение всего -лета сравнимы по влажности о почвой лугов di степи. По размера» фятошсси и влажности почв главные типы базовых травянистых ассоциаций Карадага отражают одни в тот se убываавщй рад: луговые /на нагорцо-луговостешшх черно-веиовидашх почва*/, настоящее степи /на коричневых почвах/, пе-грофшше стегш и тошдляры /Ёа фрагаечтарных слаборазвитых коричневых почвах/. Ех кадзеиаая фитошсса в период шксимального развития характеризуется соотиоаепиеи пршерио как 3:2:1, Севои-Еая -динамика фитдаассн » теалкй период повторяет динашщу влажности почв. Раакогоднчкая дкаама.л фктоиаосн, ритмика вегетации в цветения опредашохая усяоЕияьш увлажнения в конкретные веге-тацвокгша сезоны /рас. 2/. 83 период исследований шшгааяьнсе значение надземной фитомаоси приходится на 1983 год в сухой весной и сухим летом, «¿аксиальное - на цяшиальпый 1985 год. С характером ущажпания связана и шгтеноивность деструкцнонных процессов, которые тормозятся по только лепим дефицитен влаги, но в недостатком тепла в холодный период. Наибольшее количество vo-ртцассы на всех шющадях наблюдалось в годы IS83 я 1935 с суровыми вкмамя а, следовательно, неблагоприятными гк; ротермичеоки-ш условиями для »шкробшх процессов.

7. Использование подученных данных в организации эколого-бислогачеокого мониторинга. Пк?.ктр-»ескке роко&эцдациа по режиму охрани

Данные исследовании зхолого-баологичаской структуры и дина-иаки растительных сообщает» Карадагского заповедника явились оо-новой для организации на его территории аколого-ботаничеокого иониторинга, представляющего комплексную систецу наблюдений, оценки в прогнозированЗколого-ботанический мониторинг включил три блока: климатически, почвенный .. ботанический. Дается краткая программа исследований в объеме каждого блоха. Информация, пожученная в процессе проведения еколого-биологического мониторинга, будет служить основой для совершенствования режима охраны заповедника, отмечается, что в связе о усилением позиции

древесно-кустарниковоя растительности на территории Карадага и необходимости поддержания флоро- и фатоценотического разнообразия травянистых сообществ, целесообразно использование мероприятий, вклвчащих выпас скота, сенокосы, направленные паян, но после изучения эколого-деммрафической структуры популящкшщика-ционнмс видов сообществ разных стадий сукцоссий. Указывается на возможность применения выявленных простых вкопросс-методов для определения степени деградации растительности при карирутно-поле-внх исследованиях обширных неохраняемых территорий.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ I. Эколого-бнологическая структура отражает специфику jtaípso-го исследуемого сообщества, обусловленную свойствами экотопа а фзтогенной средой. Сходство кеэду экадого-биологическоР структурой различных синтаксонов объясняется их фяорогенетической оба*-ностыз и влиянием клгагата.

2. Высокая стеяонь экотопической неоднородности и спсци^а псло7»ипя территории на границе двух зон /степной и лесной/ определяет разнообразие ткпо& растительных сообдестпоо свойственной на структурой от относительно незофзтных лугово-стешшх и лесных до ксерофитиых -. петрофитно-степных п тсииляяров.

3. В результате одаяяадцатияетннх стационарных исследований сформировалось представлениз о тс*,!, что зсо варианты наблвдао-мых фйтоцэнозоз находятся в сукцесозоннсы состоянии, Ееделены трз тала восстановительных оукцесснй: поотпаскважьше, залеашз, щфогенные. Сукцессгонакз процессы з ценозах постпасквалыюго п заледного тшов в заваогаоста от условий среды направлены к фор-МЕрошкЕЭ трех различных видов устойчивых сообществ: разнотравно-злаково-ковыльных стеной, зирскоявзтаекшгх лесов и пушстодубово-фнгташховых редколесий со степным травоотоем. Продолжительность этого процесса при постпасквальноа тиле сукцессий меньше, чем пли залежной /30-60 лот против 70-I2Q/.

. 4. На прЕлгре исследуемых сообществ подтверждаются известные закономерности сиены сукцессиокных стадий. По иерз продвижения ценозов х юкшаксовому состоянаа лаблвдяатся: I/ спады и подъемы видового разнообразия; 2/ усиление ярусной расчлененности, доминирупцей роли видов с s но жизненной стратегией; 3/ падение степени участия в сложении сообществ сорных и исяусорных элементов, значимости однолетних * малолетних ионокарпиков. Эта фитоценотическяе критерии дифференцируют между собой стадии рв-зерватогенных сукцессия. Для исследуемого региона существуют и

IG

'определены вцды - индикаторы начальных и промежуточных этапов восстановительных сукцессай.

5. Выделены стабашше параметры фитоценозов, включающие статические биоак&ологическае признаки для каадого вида, и изменчивые в зависимости от гадротермического режима конкретного года наблюдений. Рптмологическая структура сообществ и численность популяций определяется уояовиями увлажнения в конкретнгЧ вегетационный период. Продукция, как функциональная характеристика растительных сообществ, зависит от свойств акотопа, сукцессионного состояния растительных сообществ и гадротергачоских условий года наблюдений, показывая прямую корреляции с количеством осадков, тешературо£ воздуха и величиной солнечной радиации.

6. Проведенные исследования дал;: возможность оценить состояние основных типов сообществ и прогнозировать их развитие как на территории заповедника, так и всего юго-восточного Крыма. Полученные материалы ябил-сь основой для организации околого-биологического мониторинга а координации исследований в заповеднике с цепью разработки научно-обоснованного ремша охраны растительности, включающего не только абсолютное заловедание, но и щадящие формы регулирования сукцессионша процессов с целью сохранения растительных сообществ иа отдельных сукцессконных этапах.

Основное с одержали а работы издохеио в следуюадас публикациях:

1. К вопросу-изучения аксяого-биалотеческой структуры заповедных степей Карадага в связи с охраной генофонда редких л ценных растений // Проблема охраны генофонда и управления экосистемами в вапоЕедниках степной и пустынной зон /геь.докл. Всесоазн. совещ. - М., 1984. - С. 22-26 /Голубев В.Н./

2. Основные направления экояого-бяо^огическях всследовандй

в Карадагском государственном саповзднкке //Теоретические основа заповедного дела /Тез.докд. Всесоазн. совещ. - и., 1965. - С.5о-58 /Голубев В.Н./

3.Принцип изучения состояния наземных экосистем Карадагского заповедника //Там яе. с. 15-17 Доков A.A., Будашквн Ю.И./

4. Эколого-биологическая структура лесных сообществ Карадагского ваповедника //Проблемы охраны геноцида и управления акосво-тетыи в заповедниках лесной зоны /Тез. докл. Всесоазн. сове<д. -Ч. I. - М.. 1985. - С. 72-75 /Гоаубев В.Н./

5. Популяциоинсе сзучение редких раотений в Карадагском заповеднике //Редкие веди заповедников СССР. - Ы., I&97. - С. 95-XG6 /&мко В.Г./

6. оообтаностя горних почв Карздагского аапоьэдазка //Горные сочзн: гэиагго, охрана, кспагьэоЕоцяа /Тез. докл. Гсесслян. сс-тт. - ТбзяЕга-Кобулетн, Х9В0. - С. 65-вб Л'аоторова о.Г. я др./

7. Флора. Высям сооудпотко растения /ЛТркрода Керадагз. -1Смя: Наупогп дунка, 1589. - С. 115-117.

8. Раататгльнооть. Эг.ологс-бзологичесгая структура растп-тольчюс ассоцктцпй //1т гз. - С. 117-163 /Голуб8в З.Н./

9. Налраатсякэ в о сотая озат ел 1ных сукцэссий растительных сообществ з Карадагскоа заповеднике //Мате,\затнчэсксе коязляровр.н.'ы пояуляи^З растений л флтеценозов. - М., 1589. - С. 72-74

10. Суипоссяоккыо процессы //Летоппсь иргроди 15)87 года. Кв-рэдагскнй заповедник АН УССР. - Сплфзропоа», 1090. - Т. 4, кь 2.

- С. 5-13.

11. Некоторые методические аспекта проведения фенологических ссследомяш! з заловздшлсах //Заповедники СССР. Их наотоял-ее будущее. Новгород, 1990. - 4.1. - С. 89-81

ЭКОЛОГО-ЕГгаЛОГЙЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И ДЛНА1МКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ ХАРАДАГСЯОГО ЗАПОВЕДНИКА.

03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Подписано в печать Формат. 60х8'+/16, Буиэгэ ти-

пографская. Печать плоская. Усл. печ. л. /,/"¿''Уч.-кзд.л. Тираж 100 экземпляров. Заказ йогТУ Бесплатно

МИРОНОВА Людмила Петровна

Ротапринт ЛГУ». 520110, г. Дкоп^ешетрозск, уя.Козакова, 4 а