Динамика растительного покрова болот Подмосковной Мещеры в процессе антропогенеза

Борзенок, Лидия Евгеньевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Динамика растительного покрова болот Подмосковной Мещеры в процессе антропогенеза
ВАК РФ 25.00.36, Геоэкология

Автореферат диссертации по теме "Динамика растительного покрова болот Подмосковной Мещеры в процессе антропогенеза"

На правах рукописи

БОРЗЕНОК ЛИДИЯ ЕВГЕНЬЕВНА

ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА БОЛОТ ПОДМОСКОВНОЙ МЕЩЕРЫ В ПРОЦЕССЕ АНТРОПОГЕНЕЗА

Специальность 25.00.36 - геоэкология

Автореферат диссертации на соискание степени кандидата географических наук

Москва 2005 г.

Диссертационная работа выполнена на кафедре физической географии

биолого-географического факультета Московского государственного открытого педагогического университета им. МА Шолохова

Научный руководитель:

кандидат географических наук, профессор Курнишкова Тамара Васильевна

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор Лисс Ольга Леопольдовна

кандидат географических наук, профессор Матвеев Николай Петрович

Ведущая организация:

Рязанский государственный педагогический университет им. СА Есенина

Защита состоится «17» марта 2005 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета К. 212.155.03 Московского государственного областного университета по адресу: 107005, г. Москва, ул. Радио, 10 а, ауд. 82.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Московского государственного областного университета

Автореферат разослан «_13_» февраля 2005г.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 107005, г. Москва, ул. Радио, 10 а, Московский государственный областной университет.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, доцент

А.В. Сердюкова

Общая характеристика работы

Актуальность работы:

Болота являются неотъемлемой частью природы, рассматриваются как особые географические ландшафты и представляют собой одно из важнейших звеньев в цепи взаимосвязанных компонентов биосферы, выполняют важные средообразующие и биосферные функции, а также имеют огромное научное и экономическое значение.

На территории Подмосковной Мещеры в последнее время наблюдается усиление роли хозяйственного использования болот и прилегающих к ним участков. Это приводит к нежелательным структурным переменам самих болотных массивов: меняются гидрологический и химический режимы, перестает накапливаться торфяная залежь и происходит ее разрушение, видоизменяется структура растительного покрова, идет смена фитоцено-зов и образуется вторичный растительный покров.

В работах, посвященных исследуемому району, большое внимание уделялось болотной флоре, растительным сообществам, торфу, почвам, развитию болот и составлению классификаций, а в меньшей степени были рассмотрены проблемы динамики растительного покрова болотных массивов, осушенных и выработанных участков. В связи с этим возникает необходимость в изучении вторичных растительных сообществ, подверженных антропогенным воздействиям.

Цель исследования: проследить временную динамику растительного покрова осушенных болот и выработанных торфяных месторождений как наиболее измененных антропогенезом ландшафтов Подмосковной Мещеры и дать прогноз дальнейшего развития образовавшихся вторичных растительных сообществ.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1. Дать общую геоботаническую характеристику современных и осушенных болотных массивов, а также выработанных фрезерным и гидравлическим способами участков исследуемых торфяных месторождений.

2. Провести тщательный анализ факторов болотообразования и особенностей торфона-копления в голоцене на территории Подмосковной Мещеры.

3. Определить основные формы антропогенного воздействия на исследуемые заболоченные земли.

4. Выявить основные временные экологические ряды растительных сообществ и зависимость этих рядов от первоначальных условий на участках осушительной мелиорации и выработанных торфяных месторождений.

5. На основе собранного полевого материала и фондовых отчетов составить схемы динамики зарастания мелиорированных территорий и выработанных торфяников Подмосковной Мещеры.

6. Разработать рекомендации по проведению мер охраны болотных экосистем Подмосковной Мещеры слабо- и сильно затронутых хозяйственной деятельностью.

Объектом диссертационного исследования являются измененные антропогенной деятельностью болота Подмосковной Мещеры и особенно их растительный покров на участках осушительной мелиорации и торфяных месторождений «Петровское», «Шатурское» и в окрестностях п. Горенки.

Предметом изучения выступают природно-антропогенные изменения исследуемых участков и разработка рекомендаций мер их охраны.

Изучение вторичных растительных сообществ болот имеет большой научный и практический интерес.

Научная новизна заключается в выявлении и исследовании тенденций динамических процессов в растительном покрове вторичных сообществ болот, участков осушительной мелиорации и выработанных торфяных месторождений.

На основании анализа собранного фактического' материала и данных многолетних научных наблюдений дан общий прогноз развития вторичных растительных сообществ осушенных болот, фрезерных полей и гидравлических карьеров Подмосковной Мещеры.

По материалам исследования составлены геоботанические профили и картосхемы растительности.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

Собраны и проанализированы данные полевых исследований о современном состоянии фитоценозов на болотных массивах, участках осушительной мелиорации и торфяных месторождениях. Выявлены стадии зарастания вторичных растительных сообществ. Эти данные необходимы для получения сведений о формировании, устойчивости и изменчивости типов растительных сообществ, роли различных экологических факторов, характера и степени изменения среды сообществом в результате его жизнедеятельности. Установление временных экологических рядов и выявление относительно устойчивых сообществ необходимо при получении данных о базовой динамике при мониторинге ненарушенных и антропогенно измененных болот, при выяснении состояния окружающей среды по состоянию и динамике растительного покрова, при прогнозировании состояния исследуемых районов на ближайшие годы, при разработке классификационных построений и картографировании.

Результаты исследования могут использоваться различными сельскохозяйственными, промышленными, экологическими организациями для предупреждения негативных последствий антропогенеза и для рационального использования болотных, осушенных и выработанных земель. Научные наработки также могут быть использованы для других территорий Московской области и Центральной России.

Используемые материалы и методы: основным методом исследования является сравнительно-географический, заключающийся в сопряженном изучении болот и факторов болотообразования. Также использовались методы геоботанического и флористического описаний, проведены картирование и профилирование, стратиграфические исследования залежей торфа, палинологические анализы.

Для проведения геоботанических исследований использовался метод пробных площадей, которые закладывались на характерных для Подмосковной Мещеры болотных массивах, участках осушительной мелиорации и выработанных торфяниках. Были заложены 30 пробных площадей на 6 участках, на типовых бланках выполнены геоботанические описания и отобраны пробы торфа.

Методы геоботанического профилирования и геоботанического картирования использовались для выявления закономерностей распространения растительных сообществ в зависимости от условий местообитания.

Для исследования физических свойств торфа отбирались пробы с помощью бура по методике Ф.Р. Зайдельмана. Визуальный анализ проводился непосредственно в пазе бура, определялась степень разложения торфа методом П.Д. Варлыгина с использованием определительных таблиц Н.И. Пьявченко и А.В. Пичугина. В лабораторных условиях применялся микроскопический метод определения вида торфа и степени его разложения, по зафиксированному ботаническому составу, пользуясь «Ключами для определения торфов» установлены соответствующие названия видов торфа.

Для выявления факторов болотообразования и тенденций динамики болот были использованы материалы геологических, геоморфологических, гидрологических, климатических, почвенных и биологических исследований различных организаций.

Апробация работы: Основные положения, теоретические выводы и практические рекомендации, содержащиеся в исследовании, докладывались на кафедре физической географии Московского государственного открытого педагогического университета им. М.А. Шолохова, обсуждались на научно-практических конференциях. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ. Материалы диссертационного исследования использовались в преподавании учебных курсов на кафедре физической географии МГОПУ.

Объем работы: диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и приложения, состоящего из бланков геоботанических описаний пробных площадей и анализа проб торфа. Список литературы включает 122 наименования, работа иллюстрируется рисунками (37) и таблицами (12).

Основное содержание работы Глава 1. Методы исследования и история изучения болот Подмосковной Мещеры

В настоящее время при исследовании болот широко применяется ландшафтно-географический подход, разработанный Р.И. Аболиным (1914) и В.Н. Сукачевым (1926), которые рассматривали болото как закономерно складывающийся и изменяющийся географический ландшафт. Н.И. Пьявченко (1985) отмечал, что болото - это экологическая система, возникающая и развивающаяся в условиях постоянного или периодического изобилия влаги и дефицита кислорода, характеризующаяся пониженным обменом веществ и как правило, накоплением торфа. Важнейшим компонентом болотной экосистемы является растительность, как наиболее динамичный фактор и в то же время - индикатор современных условий болотной среды.

Изучение болот Подмосковной Мещеры началось в ХУШ-ХК вв. и имело исключительно флористическое направление: в работах МА Максимовича (1826), ИА. Двигуб-ского (1828), Н.Н. Кауфмана (1889Х А.А Крубера (1898), А.В. Фомина (1898) шло накопление фактического материала о болотных массивах исследуемой территории.

В начале XX в. в Московской области получили большое распространение фенологические наблюдения, при этом была характерной тенденция связи исследований с промышленностью и возрастающими потребностями сельского хозяйства. Особенности изменения растительности в связи с осушением болот Подмосковной Мещеры первым начал изучать Н.И. Кузнецов (1915), термины «болотное сообщество», «болотная система» и «болотные ассоциации» впервые предложили В.Н. Хитрово (1916), ДА. Герасимов (1922) и Н.Я. Кац (1922). В 1930-е гг. под руководством В.В. Алехина была составлена карта растительности Московской области, на которой выделен интразональный район болот Мещеры.

Растительный покров и почвы торфяников в 1961 г. изучала комплексная Окско-Мещерская экспедиция, организованная биолого-почвенным факультетом МГУ. В 1965 г. ботаник-болотовед О.Л. Лисс разделила Московскую область на 4 болотных района, выде-

лив Мещерскую низменность в отдельный район, выяснила причины ее высокой заболоченности и датировала начало болотообразовательного процесса субарктическим и боре-альными периодами голоцена.

Группой ученых во главе с С.Н. Тюремновым в 1968 г. изучались выработанные торфяные карьеры Подмосковной Мещеры, были проведены описания залежей, исследованы процессы зарастания и почвенный покров выработок, разработаны методики геоботанических исследований выработанных торфяных месторождений. В этом же году Л.И. Абрамова изучала процессы зарастания выработанных торфяников в составе Мещерской экспедиции Ботанического сада МГУ под руководством В.Н. Тихомирова.

В 1990 г. Е.С. Сперанской, К.Н. Дьяконовым, А.Л. Ивановым, С.Г. Покровским в научных статьях рассматриваются проблемы осушительной мелиорации и ее влияния на болота и заболоченные земли Подмосковной Мещеры.

Глава 2. Факторы болотообразования, типы и особенности развития болот Подмосковной Мещеры.

Исследуемая территория находится в пределах восточной части Московской области на междуречье Оки, Москвы и Клязьмы (рис. 1). С севера она ограничена р. Клязьмой и административной границей Московской области, а южная граница очерчивается реками Окой и Москвой. Западная граница проходит по территории г. Москвы (восточный и северо-восточный районы города примерно до долины р. Яузы). Восточный рубеж Подмосковной Мещеры «обрезается» административной грающей Московской области.

Территория представляет собой пологоволнистую аллювиально-зандровую равнину с локальными моренными образованиями и приурочена к доледниковым тектоническим прогибам. Преобладающие отрицательные тектонические движения положительно влияют на интенсивность и направление болотообразовательного процесса, изменяя уклоны поверхности болот, увеличивая степень их обводненности, интенсивность и направление стока, а, следовательно, и динамику растительного покрова.

Очагами заболачивания стало образовавшееся в результате деятельности ледника большое количество озер. Наибольшая заболоченность характерна для плоских и полого-волнистых пониженных участков, ложбин стока ледниковых вод, участков пойм и надпойменных террас, а наименее заболочены поверхности пологоувалистых и пологоволни-стых территорий. Интенсивность торфонакопления определяется эрозионным процессом: в слабо затронутых эрозией ложбинах стока, на поверхности плоских участков водоразде-

Рис. 1 Карта территории Подмосковной Мещеры с районами исследования

Г ■■"1 граница Подмосковной Мещеры ОЕ9НРайоны исследования

лов наблюдается значительная мощность торфа. Также на этот процесс и на физические свойства торфа влияют температурный режим, влажность и продолжительность вегетационного периода.

Район характеризуется сравнительно теплым летом (средняя температура июля +17,5° +18,5°), умеренно холодной зимой (средняя температура января -10,5° -11°) при четко выраженных сезонах года. Еще одним фактором заболоченности является соотношение климатических элементов водного баланса: осадков и испарения. В теплый период в Мещере выпадает 400 - 450 мм осадков, а испаряется - 340 - 440 мм, т.е. баланс влаги является положительным, что служит причиной избыточного увлажнения местности.

Усиленному торфонакоплению в Мещере способствует формирование гидроморф-ных почв, образующихся на слабопроницаемых и влагоемких суглинистых и глинистых отложениях в условиях застоя влаги на плоской поверхности. Массивы гидроморфных почв неоднородны по своей структуре и имеют характер микрокомплексов: признаки заболоченности нарастают от периферии к центру болота, что обусловлено частой сменой механического состава почвообразующих пород, изменениями в микрорельефе и в характере уплотнения почвенной толщи. Эти причины вызывают различие в водном режиме, который способствует проявлению процесса заболачивания разной интенсивности. При осушении и выработке торфа на болотных массивах происходят изменения в составе и структуре почвенного покрова и идет усиленная минерализация органического вещества заболоченных почв. Среди осушенных болотных почв можно выделить слабоосушенные, нормально осушенные и переосушенные. В настоящий момент преобладают переосушенные маломощные торфяные почвы, способствующие увеличению возгораний и пожаров.

Таким образом, высокая заболоченность исследуемого района определяется всем комплексом физико-географических условий Подмосковной Мещеры.

Исследуемые болота в нашей работе дифференцированы по типу водно-минерального питания, характеру растительного покрова и видам антропогенного воздействия. Используемая эколого-фитоценотическая классификация болот основана на особенностях растительности, условиях водно-минерального питания и учитывает стадии развития болот: по этим признакам болота делятся на эвтрофные, мезотрофные и олиготрофные.

Современные болота Мещерской низменности геологически молодые, они возникли в послеледниковое время, в голоцене. Формирование болот началось в субарктическом и бореальных периодах голоцена (9-10 тыс. лет назад) с накопления сапропеля. В это время формируются эвтрофные торфяники месторождения «Петровское» в условиях еловой тайги. В атлантическом периоде (10-7 тыс. лет назад) при некотором потеплении и устано-

вившейся сухости широкое распространение получили такие древесные виды как сосна и береза, с примесью широколиственных пород. Возникают эвтрофные массивы месторождения «Шатурское».

7-5 тыс. лет назад в атлантическом, начале суббореального периода здесь произрастают хвойно-широколиственные и широколиственные леса. Но уже в субатлантическом периоде (около 2,5 тыс. лет назад) широколиственные породы постепенно исчезают и больше уже не главенствуют в Подмосковной Мещере. Эвтрофные болота переходят в стадию мезотрофных и далее развиваются как олиготрофные - это характерно для более старых центральных участков больших по площади болотных систем.

Глава 3. Динамика растительного покрова и меры охраны болот Подмосковной Мещеры.

Причинами сильных изменений болотных ландшафтов и в том числе их растительного покрова, являются: проведение мелиоративных работ, добыча торфа и пожары на заболоченных, осушенных и выработанных территориях.

В Мещере осушаются преимущественно заболоченные участки под торфоразработками, сельскохозяйственные, лесные и луговые земли. По данным исследования, здесь нецелесообразно вести большие осушительные работы, так как отсутствуют удовлетворительные по качеству водоприемники; территория имеет низменно-равнинный характер, что приводит к значительному увеличению стоимости и трудоемкости технического осуществления; при понижении уровня грунтовых вод осушенные территории подвергаются мощнейшим пожарам, возникает необходимость искусственного орошения; почвы осушаемых эвтрофных болот малоплодородны. Поэтому в современных экономических условиях нерентабельно проводить осушительные работы на новых территориях, а следует поддерживать в функциональном режиме уже осушенные площади.

К настоящему моменту на исследуемой территории добыча торфа ведется преимущественно фрезерным способом как самым экономичным на преобладающих торфяниках низинного типа. Промышленные запасы торфа в Мещере уже близки к исчерпанию, что обусловлено давностью и интенсивностью выработки. В результате многолетних торфоразработок образовался фонд выработанных площадей, а многие торфопредприятия ведут добычу уже по окраинам месторождений. Рекультивационные работы проводятся с конца 60-х гг. XX в., но они затронули только небольшую часть территории. На сегодняшний день значительная часть торфяных карьеров - это старые, нерекультивированные участки,

выработанные разными способами и находящиеся в зависимости от срока вывода из эксплуатации та разных стадиях восстановительной динамики растительного покрова.

Огромный ущерб болотам наносят пожары: в Мещере отмечены глубинные (когда происходит полное выгорание всей торфяной залежи) и поверхностные (сгорает только верхний слой торфа). Самые пожароопасные объекты - это осушенные или брошенные торфяники, которые легко возгораются и с трудом поддаются тушению. Негативное влияние пожара не ограничивается пространством болотного ландшафта, под его воздействием оказываются значительные по площади районы, происходит задымление населенных пунктов. Естественная растительность заселяет выгоревшие участки очень медленно, в районе п. Керва (Шатурский р-н) на первой стадии зарастания состав растительного сообщества имеет всего несколько видов: ива пятитычинковая, сосна обыкновенная, тополь черный, береза бородавчатая, осока вздутая. При горении вторичных березняков на выработанном торфяном месторождении «Петровское», гарь маркируется зарослями ив и ольхи черной.

В последние годы торфяные пожары стали происходить почти ежегодно, так как разрушена система мелиоративных объектов, отсутствуют возможности активного регулирования уровня грунтовых вод, не функционируют насосные станции, повсеместно отсутствуют научная и практическая базы земледелия на осушенных торфяных почвах, высокая стоимость оборудования, энергоносителей, ремонтных работ, а также юридические препятствия. В целях предупреждения пожаров необходимо проводить мониторинг торфяников и прилегающих территорий, разработать индивидуальные схемы сохранения воды в специальных резервуарах и возможно затопить выработанные торфяные карьеры с превращением их в болотные массивы.

В соответствии с выделенными типами болот и их распространением прослеживаются особенности растительного покрова. Современная растительность лесных эвтрофных болот на западе Подмосковной Мещеры представлена ольховыми, березовыми и смешанно-древесными сообществами, которые окаймляют крупные разнотравные эвтрофные массивы. Самые распространенные - это эвтрофные болота травяной группы: осоково-злаковые, осоково-разнотравные, осоково-гипновые, тростниково-осоковые, тростниково-разнотравные, разнотравные, злаково-камышовые, крупноосоково-манниковые, крупно-осоково-вейниковые, гипново-осоковые. Преобладающими в восточной части являются ольховые и березовые болотные массивы, а ивово-тростниковые, ивово-осоковые, ивово-разнотравные и осиново-разнотравные встречаются по всему району. Травяные и моховые группы представлены крупноосоковыми, осоково-разнотравными, осоково-полевицевыми, осоково-гипновыми сообществами.

Мезотрофные болота более распространены на востоке, для них характерно сочетание сфагновых мхов с пушицей влагалищной, осоками и гипновыми мхами. Они представлены следующими растительными сообществами: сфагново-осоковыми, сфагново-пушицевыми, березово-сфагново-пушицевыми, березово-сфагново-осоковыми, сосновыми сфагново-осоковыми.

Олиготрофные болота имеют незначительное распространение, в основном они встречаются в восточных районах. В зависимости от степени увлажнения можно выделть следующие ассоциации: на слабообводненных участках произрастают сосново-кустарничково-сфагновые, сосново-пушицево-сфагновые, пушицево-сфагновые и осоково-пушицево-сфагновые, а на обводненных - осоково-сфагновые.

Динамика растительного покрова болот Подмосковной Мещеры выявлялась нами на основе анализа первичных растительных сообществ, предшествовавших осушению и выработке торфа. В Воскресенском, Шатурском и Егорьевском районах они были представлены осоковыми эвтрофными болотами. На севере и в центральной части исследуемой территории были распространены березово-осоковые, березовые и ольховые болота. Гип-ново-осоковые, сфагново-гипново-осоковые и сфагново-осоковые массивы занимали незначительную площадь. На востоке же было характерно преобладание сфагново-осоковых, гипново-осоковых и березово-осоковых ассоциаций.

Из-за пожаров исходную растительность мезотрофных болот определить трудно, но заметные площади занимали сфагново-осоковые, пушицевые и березово-политриховые массивы

На севере исследуемой территории преобладали олиготрофные сфагновые комплексные болота с сосной обыкновенной и кустарничками. Менее распространены были кустарничково-пушицевые и мочажинные болота. На востоке развивались небольшие массивы с комплексом кустарничковых и пушицевых сообществ, а на крупных болотах встречался грядово-мочажинный комплекс.

При исследовании растительного покрова современных неизмененных антропогенной деятельностью болот и первичного растительного покрова уже осушенных и выработанных массивов Подмосковной Мещеры нами отмечено, что их структура и видовой состав почти не изменились. Растительный покров неизмененных болот сохранил свой фито-ценотический облик на протяжении всего XX в.

Динамика растительного покрова болот Подмосковной Мещеры под воздействием мелиорации рассматривается нами на примере осушенных участков бывших эвтрофных болот, распространенных на территории Балашихинского и Шатурского районов, где четко

выражены экзогенные сукцессии под влиянием гидрологических и потаенно-грунтовых

На месте наиболее характерных для исследуемой территории не залесенных эвтроф-ных болот образовались сообщества смешанных сосново-березовых, мелколиственных березовых и хвойных сосновых лесов (рис. 2), при полной замене травянистых болотных видов мезофильными. Эвтрофные осоковые болота в Шатурском районе превратились в злаково-осоковые и злаковые луговые сообщества.

Мезотрофные болота после осушения покрываются подростом березы, сосны и осины, сфагновые мхи сменяются зелеными, образуются березовые и сосновые леса. Это подтверждается нашими наблюдениями на участках в Балашихинском районе.

Олиготрофные болота меняются очень медленно, на них только через 5 -10 лет начинают исчезать сфагновые мхи, клюква болотная, росянка круглолистная, шейхцерия болотная, пушица влагалищная и некоторые виды осок. Появляются зеленые мхи, лишайники, некоторые быстро расселяющиеся травянистые растения: иван-чай узколистный, луговик дернистый.

В целом, осушение привело к перераспределению площадей отдельных типов фито-ценозов, изменению характера и структуры возобновления и трансформации флористического состава. К настоящему моменту сообщества уже вошли в относительно устойчивую стадию, а кое-где начался процесс вторичного заболачивания с образованием тростниково-осоковых и вейниково-осоковых болот.

Временной отрезок наблюдения динамики растительного покрова выработанных карьеров составил 30 лет (1968 -1999). Л.И. Абрамова описала процесс зарастания торфяных карьеров месторождений «Петровское» и «Шатурское» в 1970 г., а с 1999 - 2001 гг. нами были проведены повторные исследования на территории этих же месторождений с последующим анализом и выявлением процессов динамики растительного покрова болот.

Динамика растительности на участках фрезерных полей рассматривалась на примере участков месторождения «Петровское», вышедших из эксплуатации от 20 до 40 лет назад. Нами установлено, что торф данных участков относится к древесно-осоковому, осоково-гипновому и ольховому видам. Условия субстрата для формирования вторичных фитоценозов очень пестры и имеют разные характеристики, но в районе доминируют низинные хорошо дренированные и слабо- или среднеобводненные субстраты.

На основании составленного нами временного экологического ряда растительных сообществ хорошо осушенных фрезерных полей, было установлено, что в начальной стадии поля покрываются мать-и-мачехой обыкновенной. Далее здесь формируются разно-

Рис. 2 Схема изменения растительного покрова болот под влиянием осушительной мелиорации на территории Подмосковной Мещеры

травные, злаково-разнотравные, а затем ивово-разнотравные и березово-ивово-разнотравные сообщества. В представленной «Схеме изменения растительного покрова при зарастании фрезерных полей» (рис. 3) видно, что в относительно устойчивой стадии сформировались березняки, а именно березово-кустарничково-ежовые фитоценозы.

Исследуя временной экологический ряд слабо- или среднеувлажненных фрезерных полей, мы отметили, что в начальной стадии образуются разнотравные и разнотравно-злаковые ассоциации. В средней стадии зарастания здесь развиваются мезотрофные бере-зово-сфагновые тростниково-осоково-вейниковые болота. Переход к относительно устойчивой из долговременной средней стадии может произойти при понижении уровня грунтовых вод или в результате пожара, а именно, мезотрофные болота становятся более мезо-фильными березовыми сообществами (березово-сфагновыми кустарничково-ежовыми) (рис. 3).

Таким образом, за прошедшие 30 лет в составе и структуре растительного покрова фрезерных полей произошли следующие изменения: «пионерные» сообщества постепенно стали вытесняться злаками и разнотравьем, а затем благоприятные почвенно-гидрологические условия позволили поселиться древесным видам. Быстрорастущие лиственные деревья заглушают хвойные, которые со временем вымирают, так как береза, характеризующаяся высокой жизнеустойчивостью, угнетает сосну и вытесняет ее из фитоценоза, что приводит к формированию чистого березового древостоя. В ходе исследования нами был отмечен процесс эвтрофикации, при котором популяции видов, менее требовательных к богатству почвы, уменьшали свою численность, а популяции видов, более требовательных, увеличивали. Причиной служит то, что по мере формирования новых поч-венно-гидрологических условий питательная ценность субстрата стала возрастать.

Зарастание гидравлических карьеров изучалось нами на примере участков месторождения «Шатурское», представляющих собой систему незаросших и частично заросших карьеров с перемычками и осушительными каналами. По данным нашего анализа отобранных торфяных проб, на этих участках преобладал древесно-осоковый торф.

В начальной стадии зарастания карьеров и образования сплавины отмечаются рого-зово-тростниково-сабельниковые ассоциации, в средней стадии - тростниковые ассоциации, а в относительно устойчивой стадии появляются кустарниковые виды рода Salix. Тростниковые ассоциации повсеместно встречаются и у берегов карьеров, это растение можно считать «пионером» зарастания гидравлических карьеров.

С понижением уровня воды в карьерах появляются водно-болотные виды растительности, а при образовании более плотного субстрата эвтрофные болотные виды вытес-

Рис. 3 Схема изменения растительльного покрова при зарастании фрезерных полей (на примере торфяного месторождения "Петровское" в районе пос. Керва).

няют все остальные. Из составленного временного экологического ряда растительных сообществ, образовавшихся при зарастании низинных гидравлических карьеров видно, что водно-болотный комплекс маркирует начальную стадию зарастания. Это сообщество со временем становится комплексом эвтрофных разнотравных болот, при этом выпадают или отодвигаются к самой кромке воды почти все водные виды. При создании «Схемы изменения растительного покрова при зарастании гидравлических карьеров» (рис. 4) выяснено, что средняя стадия зарастания характеризуется наличием древесных сообществ: березово-осиновых вейниково-ежовых, а в относительно устойчивой стадии здесь появляются бере-зово-сфагновые ежово-пырейно-разнотравные.

Изучая вторичные растительные сообщества выработанных гидравлических карьеров, нами были прослежены следующие закономерности: различные по требованиям к условиям местообитаний виды произрастают вместе на одном участке, так как фитоценозы находятся в переходном состоянии к более сухим сообществам и имеют в своем составе не только гидрофильные, но и мезофильные виды; процесс смены стадий растительного покрова в водной среде карьеров идет гораздо медленнее, чем на сухих участках, так как не обводненные участки намного быстрее меняют свои питательные и водные режимы, тогда как в гидравлических карьерах эти процессы остаются неизменными десятилетиями, что подтверждает геоботаническая карта одного из исследуемых участков (рис. 5). В результате нами отмечено, что большинство гидравлических карьеров еще не перешло к относительно устойчивой стадии, и находится в средней или даже в начальной стадии зарастания. Вторичный растительный покров гидравлических карьеров также не избежал эвтрофика-ции: в водной среде этот процесс развивается в замедленном темпе, но его ход нельзя не заметить.

Таким образом, анализируя собранный фактический материал и обработанные данные предшествующих научных работ, можно дать общий прогноз динамики растительного покрова антропогенно измененных болот Подмосковной Мещеры: все вторичные растительные сообщества будут стремиться к стадии мелколиственного леса с преобладанием в древесном ярусе березы бородавчатой.

Охрана болот Подмосковной Мещеры соответствует общим целям сохранения био-геоценотического разнообразия природных ландшафтов как основы для сбалансированного существования экосистем. Исследуемые болота почти никогда не охранялись как самостоятельные единицы, а включались в состав более крупных ООПТ. Для сохранения биоразнообразия можно рекомендовать следующие объекты: болота, дающие истоки рекам; болота с редкими видами флоры и фауны; эталоны болот разных типов; почти все болота

Рис. 4 Схема изменения растительного покрова при зарастании гидравлических карьеров (на примере торфяного месторождения "Шатурское в районе пос. Шатурторф)

с 1

-/ /

.Г ■'.

«е

^ $

и ^

£ иАтуртьрсв ч„ ^ ? тГ

-А I ( I.» I I и I ) ■ г.1 I .1 I 1.1 1.1, 1.1

-Г|ТТГГП11 I | 1| I [II т I . ] ТГГ--Г1ТТ —

Рис. 5. Геоботаническая карта исследуемого участка в окрестностях п. Шатурторф (Шатурский район). Масштаб 1 :А000

Условные обозначения: Лесные фитоценозы:

- березняк из березы бородавчатой ежово-раэнотравный

- березняк из березы бородавчатой вейнгаово-ежовый с примесью осины

- березняк из березы бородавчатой ежово-пырейно-разнотравиый с пятнами сфагнума

Кустарниковые фитоценозы:

- ивняк мково-снытьевый с крапивой двудомной

- ивняк тросгникова-ежовый

рш

Е23>

Луговые фитоценозы:

- ежово-пырейная разнотравная ассоциация

- ассоциация тростника обыкновенного в водных условиях выработанных гидравлических торфяных карьеров

I 'выработанные гидравлическим способом торфяные карьеры

У*

¿.л

- линия геоботанического профиля и места заложения пробных площадей

I' I ч >■

. - грунтовые проселочные дороги

■ - пешеходные тропы

олиготрофного типа; болота с наличием пограничного горизонта в строении торфяной залежи; заболоченные территории, богатые озерами; вторичные болота на месте торфоразработок, являющиеся местообитаниями редких видов и пожароопасные переосушенные территории. Отметим, что охранять рекомендуется не только болотные массивы, но и выработанные зарастающие торфокарьеры, потому что в условиях высокоурбанизированного столичного региона они оказываются единственно возможными местообитаниями для различных видов растений и животных.

Меры охраны болот изучаемого района еще крайне недостаточны: повсеместно нарушаются режимы ООПТ, местные органы власти производят незаконные отводы земель на охраняемых территориях, некоторые ООПТ существуют без четкой цели охраны, в последние 10 лет на болотах Московской области практически не создавались болотные охраняемые территории. Проблема охраны болот - это не только проблема сохранения типичных и уникальных природных явлений, генофонда и биологического разнообразия, это проблема рационального освоения и использования болотных ресурсов.

На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:

1. Сильная заболоченность Подмосковной Мещеры обусловлена: преобладающими отрицательными тектоническими движениями; низким гипсометрическим положением местности; однородностью и слабой расчлененностью рельефа; не интенсивной эрозией; наличием водоупорных пластов юрских глин; высоким уровнем грунтовых вод; большим количеством озер, образованных в результате деятельности четвертичного оледенения. Также болотообразованию способствуют: разреженность и повышенная извилистость гидрографической сети, незначительный врез русел, медленное течение, длительные и высокие паводки, затрудненный сток с поверхности, умеренные летние температуры, превышающее испарение количество осадков и как следствие - избыточное увлажнение.

2. Болота Мещеры начали образовываться в субарктическом и бореальном периодах голоцена (10 тыс. лет назад), а большая их часть относится к атлантическому периоду (8 тыс. лет назад). Исследуемые торфяники месторождения «Петровское» сформировались в субарктическом начале бореального периода (10 - 9 тыс. лет назад), в конце боре-ального начале атлантического периода (8 - 7 тыс. лет назад) образовались болотные массивы месторождения «Шатурское».

3. Основными формами антропогенного воздействия на исследуемые заболоченные земли являются: осушительная и лесоосушительная мелиорации, добыча торфа и полезных ископаемых, пожары, сельское хозяйство, строительство и прокладка линейных

сооружений, промышленные и бытовые загрязнения, рекреационное воздействие. В результате болота погибают или видоизменяются: меняется гидрологический режим, происходит коренная перестройка рельефа, перестает идти торфонакопление и разрушается торфяная залежь, исчезает почвенный покров, уничтожается или снижается биологическое разнообразие флоры и фауны, уменьшается продуктивность за счет изменения жизненности и количественного соотношения видов, болотные ассоциации становятся более мезофильными.

Также установлена нерентабельность проведения больших осушительных работ и торфоразработок: наиболее эффективно осваивать в малых количествах водораздельные и притеррасные не залесенные эвтрофные болота со средне и хорошо разложившимся торфом.

4. Проведенные геоботанические исследования современных ненарушенных болот выявили, что для эвтрофных массивов западной части исследуемого района характерны ольхово-разнотравные, березово-осоково-разнотравные сообщества, а из не залесенных можно отметить осоковые, гипново-осоковые, сфагново-осоковые, вейниково-сфагновые, камышево-разнотравно-сфагновые. На востоке распространены ольхово-разнотравные, березово-осоковые, березово-осоково-сфагновые, осоковые, осоково-разнотравные, осо-ково-гипновые болота.

На мезотрофных болотах, преобладающих в восточной части, произрастают бере-зово-сфагново-осоковые и -пушицевые, сфагново-осоковые и -пушицевые сообщества.

Олиготрофные болота также приурочены к восточному району Подмосковной Мещеры, в зависимости от степени увлажнения можно выделить следующие сообщества: на слабообводненных субстратах - сосново-кустарничково-сфагновые, сосново-пушицево-сфагновые, пушицево-сфагновые и осоково-пушицево-сфагновые, а на обводненных - осоково-сфагновые.

5. Под воздействием осушительной мелиорации растительный покров преобладающих на исследуемой территории эвтрофных болот развивается в двух направлениях:

при необратимом изменении гидрологического режима: не залесенные эвтрофные болота становятся ивово-березовыми разнотравными сообществами, где далее сформируются березовые, сосново-березовые или сосновые леса;

если условия гидрологического режима кардинально не меняются, то не залесенные эвтрофные болота становятся разнотравными лугами и в дальнейшем заболачиваются, появляются тростниково-осоковые, тростниково-камышовые, вейниково-осоковые, вейниковые с березой белой сообщества, которые становятся залесенными.

На залесенных же происходит смена гидрофильных видов на мезофильные с усилением роли древесных пород. На мезотрофных и олиготрофных болотах также появляются ме-зофильные виды, выпадают гидрофильные и усиливается древесный ярус.

В начальной стадии зарастания фрезерных полей на всех типах субстрата (хорошо дренированных, слабо- и среднеувлажненных) появляются «пионерные» сообщества, состоящие из одного или нескольких травянистых видов. Затем вторичный растительный покров проходит следующие стадии:

- на хорошо дренированных субстратах развиваются злаково-разнотравные сообщества, переходящие в кустарниково-разнотравные (ивово-березовые разнотравные) и далее в древесные (березово-кустарничковые ежовые) фитоценозы;

- на слабо- и среднеувлажненных субстратах появляются эвтрофные и мезотрофные разнотравные болота, которые становятся залесенными (березово-сфагновьши трост-никово-осоково-вейниковыми). Переход к относительно устойчивой стадии происходит при изменении уровня грунтовых вод или выгорании: на залесенных болотах формируются мезофильные кустарниково-разнотравные сообщества и мелколиственные леса (березово-сфагновые кустарничково-ежовые). Рассмотренные болота при продолжении болотообразования становятся олиготрофными и покрываются древесными породами (березой белой и сосной обыкновенной).

Процесс зарастания гидравлических карьеров начинается по берегам или с момента образования сплавины В начальной стадии формирования сплавины сообщества представлены разнотравьем (рогозово-тростниково-сабельниковым), в средней стадии ассоциациями тростника обыкновенного, а затем тростниково-разнотравными ивовыми сообществами.

В начальной стадии карьеры зарастают водно-болотными видами, в средней стадии здесь образуются эвтрофные болота, а далее березово-осиновые вейниково-ежовые сообщества. В относительно устойчивой стадии формируются березняки (березово-сфагновые ежово-пырейно-разнотравные).

На бровках и перемычках гидравлических карьеров при понижении уровня грунтовых вод в начальной стадии развиваются разнотравно-злаковые (ежово-пырейно-разнотравные) и злаковые сообщества, а при повышении уровня происходит вторичное заболачивание по эвтрофному типу. В средней стадии поселяются кустарники: ивово-тростниковые, ивово-ежово-снытьевые, которые в относительно устойчивой стадии сменяются березняками (березовыми ежово-пырейно-разнотравными).

При исследовании динамики вторичного растительного покрова осушенных и выработанных болот, выявлены некоторые присущие им тенденции:

вторичный растительный покров долгое время находится в переходной стадии формирования, при которой различные по требованиям виды растений произрастают вместе на одном участке;

процесс смены вторичных растительных сообществ в водной среде гидравлических карьеров и на увлажненных субстратах фрезерных полей идет гораздо медленнее, чем на сухих участках, наблюдается средняя или даже начальная стадия зарастания;

в развитии вторичного растительного покрова был отмечен процесс эвтрофикации, связанный с формированием новых почвенно-гидрологических условий и протекающий с меньшей скоростью в водной среде гидравлических карьеров; по общему прогнозу в Подмосковной Мещере во вторичном растительном покрове сформируются древостои с хорошо развитым травяным покровом, причем быстрорастущие мелколиственные виды вытеснят хвойные. Сообщества будут стремиться к относительно устойчивой стадии мелколиственных лесов с преобладанием в древесном составе березы бородавчатой.

6. Было установлено, что меры охраны болот Подмосковной Мещеры малоэффективны, количество созданных ООПТ недостаточно и на них отмечаются случаи нарушения охранного режима. С учетом возрастающего антропогенного воздействия нами предложены рекомендации по охране ненарушенных и антропогенно измененных болотных экосистем:

для сохранения природного разнообразия необходимо выделить эталонные болотные массивы, которые по своему генезису, развитию, обитающей флоре и фауне должны быть типичными для данной местности и предложены к охране; для улучшения проведения охранных мероприятий и прогнозирования динамики растительных сообществ рекомендуется организовать эколого-болотный мониторинг с осуществлением полной системной инвентаризации охраняемых объектов, создания компьютерной базы данных и «паспорта» каждому болотному массиву; для совершенствования уже созданной сети болотных ООПТ Мещеры необходимо провести их инвентаризацию и усилить режим охраны;

для получения достоверной информации о региональной экологической роли болот, их динамики, влияния загрязняющих факторов окружающей среды и разработки критериев для выделения оптимальных соотношений между осушаемыми, выработанными и не подлежащими вмешательству территориями рекомендуется разработать

базовые геоинформационные системы на основе данных эколого-болотного мониторинга;

для улучшения режима охраны болот следует усовершенствовать нормативно-правовую базу и создать единую систему контроля над проведением природоохранных мероприятий на территории Подмосковной Мещеры, а в дальнейшем Московской и прилежащих областей.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Борзенок Л.Е. Эколого-политические проблемы развития современного общества // Актуальные проблемы социально-политического развития общества: Сб. науч. ст. -2000.-Вып. 4.-С. 18-24.

2. Борзенок Л.Е. Социально-географические условия формирования экосистемы // Актуальные проблемы социально политического развития общества: Сб. науч. ст. - 2001. -Вып. 5.-С. 33-38.

3. Борзенок Л.Е. Современные проблемы антропогенного воздействия на болотные системы Подмосковной Мещеры // Актуальные проблемы социально-экономического и политического развития общества: Сб. науч. ст. - 2001. - Вып. 6. - С. 24 - 31.

4. Борзенок Л.Е. Освоение болот Подмосковной Мещеры и его последствия // Ландшафтная экология: Межвуз. сб. науч. тр. - 2001. - Вып. 2. - С. 102 -107.

5. Борзенок Л.Е. Динамика растительного покрова болот Подмосковной Мещеры под воздействием осушительной мелиорации, а также на выработанных фрезерным и гидравлическим способом торфяных месторождениях // Объединенный научный журнал. -2003.-№18 (76).-С. 32-41.

6. Борзенок Л.Е. Особенности динамики болотных экосистем Подмосковной Мещеры в процессе антропогенеза // Ландшафтная экология: Межвуз. сб. науч. тр. - 2003. - Вып. 3.-С. 148-159.

7. Борзенок Л.Е Типы ненарушенных и нарушенных болотных фитоценозов Подмосковной Мещеры // Объединенный научный журнал. - 2004. -1 (93). - С. 62 - 67.

Подписано в печать 14.02.2005 Объем 1.75 усл.п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 173 Отпечатано в 000 «Соцветие красок» 119992 г.Москва, Ленинские горы, д. 1 Главное здание МГУ, к. 102

2721

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Борзенок, Лидия Евгеньевна

Введение

Глава 1. Методы исследования и история изучения болот

Подмосковной Мещеры

1.1. Основные понятия

1.2. Методы исследования болот

1.3. История изучения и этапы освоения болот Подмосковной Мещеры

Глава 2. Факторы болотообразования, типы и особенности развития болот Подмосковной Мещеры

2.1. Факторы болотообразования Подмосковной Мещеры

2.1.1. Влияние тектонических процессов и геологической истории на болотообразовательный процесс

2.1.2. Влияние особенностей рельефа на процесс болотообразования

2.1.3. Взаимосвязь гидрогеологических условий и гидрографической сети с болотообразованием

2.1.4. Влияние климата на процесс болотообразования

2.1.5. Взаимосвязь процессов заболачивания и почвообразования

2.2. Типы и особенности развития болот Подмосковной Мещеры

Глава 3. Динамика растительного покрова и меры охраны болот

Подмосковной Мещеры

3.1. Основные формы антропогенного воздействия на заболоченные территории Подмосковной Мещеры

3.2. Растительный покров современных ненарушенных болотных массивов Подмосковной Мещеры

3.3. Особенности динамики растительного покрова выработанных и осушенных болот Подмосковной Мещеры

3.3.1. Динамика растительного покрова болот под воздействием осушительной мелиорации

3.3.2. Динамика растительного покрова на выработанных фрезерным способом торфяных месторождениях

3.3.3. Динамика растительного покрова на выработанных гидравлическим способом торфяных месторождениях

3.4. Меры охраны болот Подмосковной Мещеры

Выводы

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Динамика растительного покрова болот Подмосковной Мещеры в процессе антропогенеза"

Они играют большую роль в формировании гидрологического режима территории, влияют на микроклимат, препятствуют развитию эрозионных процессов, способны аккумулировать большой спектр загрязняющих веществ из атмосферы, изымают и накапливают углерод в виде торфяных отложений. Болота играют определенную роль и в формировании газового состава атмосферы, обогащают ее кислородом и метаном, а также являются местами обитания редких и исчезающих видов животных и растений.

В процессе антропогенеза на болотах меняются гидрологический и химический режимы, перестает накапливаться торфяная залежь и происходит ее разрушение, видоизменяется структура растительного покрова, идет смена фитоценозов и образуется вторичный растительный покров.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

2. Провести тщательный анализ факторов болотообразования и особенностей торфонакопления в голоцене на территории Подмосковной Мещеры.

3. Определить основные формы антропогенного воздействия на исследуемые заболоченные земли.

6. Разработать рекомендации по проведению мер охраны болотного и выработанного торфяного фонда Подмосковной Мещеры.

Изучение вторичных растительных сообществ болот имеет большой научный и практический интерес.

На основании анализа собранного фактического материала и данных многолетних научных наблюдений дан общий прогноз развития вторичных растительных сообществ осушенных болот, фрезерных полей и гидравлических карьеров Подмосковной Мещеры.

По материалам исследования составлены геоботанические профили и картосхемы растительности.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

Разработаны рекомендации по мерам охраны ненарушенных и антропогенно измененных болотных массивов.

Для проведения геоботанических исследований использовался метод пробных площадей, которые закладывались на характерных для Подмосковной Мещеры болотных массивах, участках осушительной мелиорации и выработанных торфяниках. Были заложены 30 пробных площадей на 6 участках, а на типовых бланках выполнены геоботанические описания и отобраны пробы торфа

Выделение стадий зарастания вторичных растительных сообществ происходило в соответствии с правилом Пачоского по разработанной методике С.Н. Тюремнова: растительность в своем развитии проходит начальную, среднюю и относительно устойчивую стадии, которые слагаются из ряда закономерно следующих друг за другом сообществ, составляющих временные экологические ряды.

Заключение Диссертация по теме "Геоэкология", Борзенок, Лидия Евгеньевна

Выводы

1. Сильная заболоченность Подмосковной Мещеры обусловлена: преобладающими отрицательными тектоническими движениями; низким гипсометрическим положением местности; однородностью и слабой расчлененностью рельефа; не интенсивной эрозией; наличием водоупорных пластов юрских глин; высоким уровнем грунтовых вод; большим количеством озер, образованных в результате деятельности четвертичного оледенения. Также на болотообразованию способствуют: разреженность и повышенная извилистость гидрографической сети, незначительный врез русел, медленное течение, длительные и высокие паводки, затрудненный сток с поверхности, умеренные летние температуры, превышающее испарение количество осадков и как следствие — избыточное увлажнение.

2. Болота Мещеры начали образовываться в субарктическом и бореальном периодах голоцена (10 тыс. лет назад), а большая их часть относится к атлантическому периоду (8 тыс. лет назад). Исследуемые торфяники месторождения «Петровское» сформировались в субарктическом начале бореального периода (10 — 9 тыс. лет назад), в конце бореального начале атлантического периода (8 — 7 тыс. лет назад) образовались болотные массивы месторождения «Шатурское».

3. Основными формами антропогенного воздействия на исследуемые заболоченные земли являются: осушительная и лесоосуши-тельная мелиорации, добыча торфа и пожары. В результате болота погибают или видоизменяются: меняется гидрологический режим, происходит коренная перестройка рельефа, перестает идти торфона-копление и разрушается торфяная залежь, исчезает почвенный покров, уничтожается или снижается биологическое разнообразие флоры и фауны, уменьшается продуктивность за счет изменения жизненносгги и количественного соотношения видов, болотные ассоциации становятся более мезофильными — торфяники деградируют.

Установлена нерентабельность проведения больших осушительных работ и торфоразработок. Наиболее эффективно осваивать в малых количествах водораздельные и притеррасные не залесенные эвтрофные болота со средне и хорошо разложившимся торфом.

4. Проведенные геоботанические исследования современных ненарушенных болот выявили, что для эвтрофных массивов западной части исследуемого района характерны ольхово-разнотравные, бере-зово-осоково-разнотравные сообщества, из не залесенных можно отметить осоковые, гипново-осоковые, сфагново-осоковые, вейниково-сфагновые, камышево-разнотравно-сфагновые. На востоке распространены ольхово-разнотравные, березово-осоковые, березово-осоково-сфагновые, осоковые, осоково-разнотравные, осоково-гипновые болота.

На мезотрофных болотах, преобладающих в восточной части, произрастают березово-сфагново-осоковые и пушицевые, сфагново-осоковые и пушицевые сообщества.

5. Под воздействием осушительной мелиорации растительный покров преобладающих на исследуемой территории эвтрофных болот развивается по двум направлениям:

- при необратимом изменении гидрологического режима: не залесенные эвтрофные болота становятся ивово-березовыми разнотравными сообществами, где далее сформируются березовые, со-сново-березовые или сосновые леса;

- если условия гидрологического режима кардинально не меняются, то не залесенные эвтрофные болота становятся сообществами разнотравного луга и в дальнейшем заболачиваются, появляются тро-стниково-осоковые, тростниково-камышовые, вейниково-осоковые, вейниковые с березой белой сообщества, которые становятся залесенными.

На залесенных же происходит замена гидрофильных видов мезо-фильными с усилением роли древесных пород. На мезотрофных и олиготрофных болотах также появляются мезофильные виды, выпадают гидрофильные и усиливается древесный ярус.

В начальной стадии зарастания фрезерных полей на всех типах субстрата (хорошо дренированных, слабо- и среднеувлажненных) появляются «пионерные» сообщества, состоящие их одного или нескольких травянистых видов. Затем динамика вторичного растительного покрова идет следующим образом:

- на слабо- и среднеувлажненных субстратах появляются эвтрофные и мезотрофные разнотравные болота, которые становятся залесенными (березово-сфагновыми тростниково-осоково-вейниковыми). Переход к относительно устойчивой стадии происходит при изменении уровня грунтовых вод или выгорании: на залесенных болотах формируются мезофильные кустарниково-разнотравные сообщества и мелколиственные леса (березово-сфагновые кустарничково-ежовые). Рассмотренные болота при продолжении болотообразования становятся олиготрофными и покрываются древесными породами (березой белой и сосной обыкновенной).

Процесс зарастания гидравлических карьеров начинается по берегам или с момента образования сплавины. В начальной стадии формирования сплавины сообщества представлены разнотравьем (рогозово-тростниково-сабельниковым), в средней стадии фитоценозом из тростника обыкновенного, а затем сообществом тростниково-разнотравного ивняка.

На бровках и перемычках гидравлических карьеров при понижении уровня грунтовых вод в начальной стадии развиваются разнотравно-злаковые (ежово-пырейно-разнотравные) и злаковые сообщества, а при повышении уровня происходит вторичное заболачивание по эвтрофному типу. В средней стадии поселяются кустарники: иво-во-тростниковые, ивово-ежово-снытьевые, которые в относительно устойчивой стадии сменяются березняками (березовыми ежово-пырейно-разнотравными).

При исследовании динамики вторичного растительного покрова осушенных и выработанных болот, выявлены некоторые присущие им тенденции: вторичный растительный покров долгое время находится в переходной стадии формирования, при которой различные по требованиям виды растений произрастают вместе на одном участке;

- процесс смены вторичных растительных сообществ в водной среде гидравлических карьеров и на увлажненных субстратах фрезерных полей идет гораздо медленнее, чем на сухих участках, наблюдается средняя или даже начальная стадия зарастания;

- в развитии вторичного растительного покрова был отмечен процесс эвтрофикации, связанный с формированием новых почвен-но-гидрологических условий и протекающий с меньшей скоростью в водной среде гидравлических карьеров;

- по общему прогнозу в Подмосковной Мещере во вторичном растительном покрове сформируются древостой с хорошо развитым травяным покровом, причем быстрорастущие мелколиственные деревья вытеснят хвойные. Сообщества будут стремиться к относительно устойчивой стадии мелколиственного леса с преобладанием в древесном составе березы бородавчатой.

6. Было установлено, что меры охраны болот Подмосковной Мещеры малоэффективны, количество созданных ООПТ недостаточно и на них отмечаются случаи нарушения охранного режима. С учетом возрастающего антропогенного воздействия были предложены рекомендации по охране болотного и выработанного фонда:

- для сохранения природного разнообразия необходимо выделить эталонные болотные массивы, которые по своему генезису, развитию, обитающей флоре и фауне должны быть типичными для данной местности и предложены к охране;

- для улучшения проведения охранных мероприятий и прогнозирования динамики рекомендуется организовать эколого-болотный мониторинг с осуществлением полной системной инвентаризации охраняемых объектов, создания компьютерной базы данных и «паспорта» каждому болотному массиву;

- для совершенствования уже созданной сети болотных ООПТ Мещеры необходимо провести их инвентаризацию и усилить режим охраны;

- для получения достоверной информации о региональной экологической роли болот, их динамики, влияния загрязняющих факторов окружающей среды и разработки критериев для выделения оптимальных соотношений между осушаемыми, выработанными и не подлежащими вмешательству территориями рекомендуется разработать базовые геоинформационные системы на основе данных эколого-болотного мониторинга;

- для улучшения режима охраны болот следует усовершенствовать нормативно-правовую базу и создать единую систему контроля над проведением природоохранных мероприятий на территории Подмосковной Мещеры, а в дальнейшем Московской и прилежащих областей.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Борзенок, Лидия Евгеньевна, Москва

1. Абрамова Л.И. Формирование растительности на выработанных торфяниках и основные пути их использования: Дисс. . канд. биол. наук. Москва, 1970.

2. Абрамова Л.И. Начальные стадии зарастания выработанных торфяников в пределах Московской Мещеры // Материалы по флоре и растительности Окско-Клязьминского междуречья. — М., 1971. — С. 30-32.

3. Алехин В.В. Методика полевого изучения растительности и флоры. -М., 1938.

4. Алехин В.В. Растительность и геоботанические районы Московской и сопредельных областей. — М., 1947.

5. Алисов Б.П. Климаты СССР. М., 1956.

6. Анненская Г.Н. и др. Ландшафтная карта как основа для оценки экологической обстановки (на примере Московской области) // Ландшафты Московской области и Подмосковья, их использование и охрана. М., 1990. - С. 3 - 11.

7. Анненская Г.Н., Жучкова В.К. Ландшафты Московской области и их современное состояние. Смоленск, 1997.

8. Асеев А.А., Веденская И.Э. Развитие рельефа Мещерской низменности. -М., 1962.

9. Атлас Московской области / Отв. ред. Э.Г. Галиуллина, В.И. Юр-ченко. М., 1976.

10. Атлас Московской области. Масштаб 1:100000 / Отв. за выпуск А .Г. Косиков. -М., 2003.

11. Биология. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. М.С. Гиляров. М., 1998.

12. Болышев Н.Н. и др. Использование торфокарьерных почв в сельскохозяйственном производстве.// Природные условия и возможности хозяйственного использования торфокарьерных площадей. — М., 1968.-С. 133-145.

13. Болышев Н.Н., Тюремнов С.К, Яковлев Л.В. Почвы выработанных торфяников // Природные условия и возможности хозяйственного использования торфокарьерных площадей. — М., 1968. — С. 60 — 112.

14. Боч М.С., Мазинг В.В. Экосистемы болот СССР. Л., 1979.

15. Бутовский P.O. и др. Сохранение природы торфяных болот Центральной и Северной Мещеры (по материалам отчета «Экологические сети и природоохранная политика в Центральной России: Торфяные болота Мещеры»). М., 2001.

16. Вальтер Г. Растительность земного шара. — М., 1975. — Т. III.

17. Варлыгин П.Д. Главнейшие виды торфа Московской губернии // Сельское хозяйство. 1922. № 7 — 8. - С. 23 — 30.

18. Виленский Д.Г. Мещерская низменность и ее комплексное исследование // Труды Окско-Мещерской комплексной экспедиции биолого-почвенного факультета МГУ. — 1961. Т. 1. - С. 5 — 21.

19. Виленский Д.Г. и др. Систематическое описание почв Мещерской низменности // Труды Окско-Мещерской комплексной экспедиции биолого-почвенного факультета МГУ. 1961. — Т. 1. — С. 22 — 110.

20. Водно-болотные угодья России. Ценные болота / Под ред. М.С. Боч.-М, 1999.-Т. 2.

21. Ворошилов В.Н., Скворцов А.К., Тихомиров В.Н. Определитель растений Московской области. — М., 1965.

22. Высоцкий Г.Н. Глей // Почвоведение. 1905. № 4. - С. 291 - 327.

23. География почв и почвенное районирование Центрального экономического района СССР / Под ред. Г.В. Добровольского, И.С. Уру-севской. М, 1972.

24. Геология СССР / Гл.ред. А.В. Сидоренко. М., 1971. - Т. IV.

25. Герасимов Д.А. Предварительный отчет об исследовании Петров-ско-Шатурский и Петровско-Кобелевской лесных дач летом 1919 г. -М., 1920.

26. Герасимов Д.А., Григорьев М.П. Шатурская болотная система. Происхождение и развитие Шатурского болота / Работы Торфяной Академии. -М., 1921. — Вып. I.

27. Герасимов Д.А. Предварительное сообщение об исследовании торфяников Шатурской болотной системы летом 1920 г. // Известия Научно-эксперимент. торфяного ин-та. — 1922. № 1. — С. 34 42.

28. Герасимов Д.А. Шатурская болотная система. Некоторые данные о строении озер Кобелевского торфяника / Работы Торфяной Академии. М., 1922. - Вып. II.

29. Гидрогеология СССР. Московская и смежные области / Гл. ред. А.В. Сидоренко. -М., 1966. Т. I.

30. Двигубский И.А. Московская флора, или описание растений, дикорастущих в Московской губернии. — М, 1828.

31. Денисенков В.П. Основы болотоведения. СПб., 2000.

32. Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. — М., 1999.

33. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. М, 1984.

34. Доктуровский B.C. Болота и торфяники. Развитие и строение их. -М., 1922.

35. Доктуровский B.C. Торфяные болота: Курс лекций. М., 1932.

36. Иванов К.Е. Гидрология болот. — J1., 1953.

37. Иванов К.Е. Основы гидрологии болот лесной зоны. — Л., 1957.

38. Иванов К.Е. Водообмен в болотных ландшафтах. — Л., 1975.

39. Исаченко Т.И., Юрковская Т.К. Основные типы сочетаний растительности Мещеры и отражение их на карте / Геоботаническое картографирование. Л., 1973. - С. 3 - 16.

40. Караваева Н.А. Заболачивание и эволюция почв. — М, 1982.

41. Карта растительности Московской области / Гл. ред. Г.Н. Огуреева -М., 1996.

42. Кауфман Н.Н. Московская флора, или описание высших растений и ботанико-географический обзор Московской губернии. — М., 1889.

43. Кац Н.Я. Отчет об исследовании болот Богородского уезда Московской губернии / Материалы по опытному делу Московской губернии. -М., 1922. Вып. 15.

44. Кац Н.Я. Болота и торфяники. М, 1941.

45. Кац Н.Я. Типы болот СССР и Западной Европы и их географическое распространение. М., 1948.

46. Классификация и диагностика почв СССР / Сост. В.В. Егоров, В.М. Фридланд, Н.Н. Розов и др. -М., 1977.

47. Классификация почв России. -М., 1997.

48. Красная книга Московской области / Отв. ред. В.Н. Зубакин, В.Н. Тихомиров. М., 1998.

49. Крубер А.А. Болота и озера Богородского уезда Московской губернии и северо-западной части Рязанской губернии // Землеведение. 1898, Т. 4. Кн. 3 - 4. - С. 116 - 130.

50. Кузнецов Н.И. Озера и болота Московской и Владимирской губерний.-М., 1915.

51. Курнишкова Т.В., Старостенкова М.М. Полевая практика по географии растений с основами ботаники. — М., 1988.

52. Лазукова Г.Г. О методике индикационных мерзлотно-геоботаничееких исследований / Изучение географических процессов в ландшафтах. — М., 1969. С. 132 — 141.

53. Лисс О.Л. Типы болот Московской области и пути их использования: Дисс. . канд. биол. наук. Москва, 1965.

54. Лисс О.Л. и др. Основные методические положения и критерии по предварительному отбору торфяных месторождений как природоохранных объектов различного назначения / Вопросы биологии растений и охраны растительного мира. Иваново, 1979. - С. 70 — 75.

55. Лисс О.Л., Абрамова Л.И., Аветов Н.А., Березина Н.А., Инишева Л.И., Курнишкова Т.В., Слука З.А., Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. — Тула, 2001.

56. Лучшева А.А. Гидрология Мещерской низменности: Дисс. . канд. геогр. наук. Москва, 1956.

57. Максимович М.А. Список растений Московской флоры. — СПб., 1826.

58. Материалы по флоре и растительности Окско-Клязьминского междуречья / Отв. ред. В.Н. Тихомиров. — М., 1971.

59. Мещеряков Д.П. Геоботанический очерк лугов и болот Юго-Восточной Мещеры Рязанского округа. — М., 1930.

60. Минкина Ц.И., Варлыгин П.Д. Унифицированные правила определения степени разложения торфа микроскопическим методом. — М„ 1939.

61. Морозова P.M. К вопросу о классификации болотных осушенных почв / Изменение лесоболотных биогеоценозов под влиянием осушения. Петрозаводск, 1986. - С. 108 - 124.

62. Мотекайтите В.П. Рудерализация болотных фитоценозов под влиянием стоков с мусоросвалок / Вопросы классификации болотной растительности. СПб., 1993. - С. 113 -118.

63. Мячкова Н.А., Сорокина В.Н. Климат Московской области. М., 1991.

64. Нейштадт М.И. История лесов и палеография СССР в голоцене. — М., 1957.

65. Нейштадт М.И. и др. Болота Московской области, их состояние и охрана / Растительность и животное население Москвы и Подмосковья (Материалы совещания 21-22 сентября 1977 г.). — М., 1978. -С. 72-73.

66. Неронов В.В. Полевая практика по геоботанике в средней полосе Европейской России. М., 2002.

67. Ниценко А.А. Краткий курс болотоведения. — М., 1967.

68. Октябрева Н.Б. Флора Московской Мещеры: Дисс. . канд. биол. наук. Москва, 1985.

69. Октябрева Н.Б., Тихомиров В.Н., Новиков B.C. Некоторые ботанические объекты Московской Мещеры, нуждающиеся в охране / Растительность и животное население Москвы и Подмосковья. — М., 1978.-С. 80-81.

70. Определитель лишайников России / Отв. ред. Н.С. Голубкова. — 1996.-Вып. 6.

71. Определитель лишайников СССР. 1974 -1978. - Вып. 1 - 5.

72. Орлова В.В. Климат СССР. JI., 1962. - Вып. 4.

73. Очагов Д.М. и др. Экологические сети и сохранение биоразнообразия Центральной России: Исследование на примере торфяных болот Петушинского района. — М., 2000.

74. Пичугин А.В. Торфяные месторождения. — М., 1967.

75. Покровский С.Г. Обоснование необходимости и очередности осушительных мероприятий / Географические проблемы осушительных мелиораций. М., 1990. - С. 159 - 177.

76. Почвенная номенклатура и корреляция / Сост. П.В. Красильников. -Петрозаводск, 1999.

77. Почвенный справочник / Под ред. М.И. Герасимовой. — Смоленск, 2000.

78. Прозоровский Н.А. Очерк растительного покрова центральной части Мещерской низменности / Труды Окско-Мещерской комплексной экспедиции биолого-почвенного факультета МГУ. Исследование природных условий Мещерской низменности. — М., 1961. Т. 1.-С. 110-144.

79. Пьявченко Н.И. Лесное болотоведение. — М., 1963.

80. Пьявченко Н.И. Биогеоценотические закономерности генезиса болот и динамика их растительного покрова / Генезис и динамика болот.-М., 1978.-Вып. 1.-С. 13-17.

81. Пьявченко Н.И. Торфяные болота, их природное и хозяйственное значение. М., 1985.

82. Работнов Т.А. Фитоценология. — М., 1983.

83. Раковская Э.М., Давыдова М.И. Физическая география России. — М., 2001.

84. Растительность Европейской части СССР: Ботанико-географический обзор / Под ред. С.А. Грибовой и др. — Л., 1980.

85. Реймерс Н.Ф., Штильмарк Ф.Р. Особо охраняемые природные территории. — М, 1978.

86. Рощупкин В. Минприроды надеется на чудо // Московская среда. — 2003. №15 (23).-С. 6.

87. Саваренский А.Д., Никитин И.С. Водное питание болот Мещерской низменности и вопросы осушения их / Осушение и освоение болот и заболоченных земель. — М., 1963. С. 107 — 113.

88. Савельева Л.И. Типы сосновых лесов Белоомутского лесничества / Почвенно-экологические исследования в сосновых лесах Мещеры. -М., 1980.

89. Савич-Любицкая Л.И., Смирнова З.Н. Определитель листостебель-ныхмхов СССР. Л., 1970.

90. Самсель Н.В. Геоботаническое обследование болот Радовицкого массива в Мещерской низменности / Труды Общества исследователей Рязанского края. — М., 1930. — Вып. 29.

91. Сирин А.А. Роль водного питания в развитии и горизонтальной организации болотных ландшафтов / Структура, функционирование, эволюция природных и антропогенных ландшафтов: Тезисы докл. X ланд. конф. СПб., 1997. - С. 141 - 143.

92. Систематический список к Почвенной карте РСФСР М:1:2,5 млн. — М., 1988.

93. Соболев Н.А. Особо охраняемые природные территории и охрана природы Подмосковья / Научные чтения, посвященные памяти Н.Ф. Реймерса: Докл. 4-й конф. в связи в 850-летием г. Москвы. — М., 1998.-С. 26-56.

94. Состояние окружающей среды Московской области в 1995 г. (Государственный доклад). — М., 1996.

95. Состояние окружающей среды Московской области в 1996 г. (Государственный доклад). — М., 1997.

96. Состояние окружающей среды Московской области в 1997 г. (Государственный доклад).-М., 1998.

97. Сперанская Е.С. Влияние осушения на луговые комплексы (на примере Мещерской низменности) / Географические проблемы осушительных мелиораций. — М., 1990. — С. 54 — 78.

98. Справочник по климату СССР. Л., 1965 - 1968. - Вып. 8.

99. Справочник по торфу / Сост. И.Ф. Ларгин, С.С. Корчунов, Л.М. Малков и др. -М., 1982.

100. Сукачев В.Н. Болота. Их образование, развитие и свойства. — Л., 1926.

101. Сукачев В.Н. Растительные сообщества (Введение в фитосоцио-логию). Л.-М., 1928.

102. Сукачев В.Н. Основные понятия лесной биогеоценологии / Основы лесной биогеоценологии. — М., 1964. — С. 5 — 49.

103. Тановицкий И.Г., Обуховский Ю.М. Антропогенные изменения торфяно-болотных комплексов. — Минск, 1988.

104. ПО. Тюремнов С.Н., Абрамова Л.И. Геоморфологические условия залегания выработанных торфяников / Природные условия и возможности хозяйственного использования торфокарьерных площадей. -М., 1968.-С. 13-25.

105. Тюремнов С.Н., Абрамова Л.И., Лисс О.Л. и др. Процесс зарастания выработанных торфяников / Природные условия и возможности хозяйственного использования торфокарьерных площадей. — М., 1968.-С. 26-59.

106. Тюремнов С.Н. Торфяные месторождения. М., 1976.

107. Фадеев П.И. Песчаные породы Мещерской низменности. М., 1969.

108. Физико-географическое районирование Нечерноземного центра / Под. ред. Н.А. Гвоздецкого, В.К. Жучковой. -М., 1963.

109. Флеров А.Ф. Болота средней России. М, 1898.

110. Фомин А.В. Болота Европейской России. — М, 1898.

111. Фридланд В.М. О структуре (строении) почвенного покрова // Почвоведение. 1965, № 4.

112. Хотинский Н.А. Голоцен Северной Евразии. — М., 1977.

113. Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб., 1995.

114. Юрковская Т.К. География и картография растительности болот Европейской России и сопредельных территорий. — СПб., 1992.

115. Ярошенко П.Д. Геоботаника. — М, 1969.

Информация о работе

Борзенок, Лидия Евгеньевна
кандидата географических наук
Москва, 2005
ВАК 25.00.36

Диссертация

Динамика растительного покрова болот Подмосковной Мещеры в процессе антропогенеза - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы