Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Формирование синатропной растительности под влиянием рекреации (на примере Казахского мелкосопочника)

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Формирование синатропной растительности под влиянием рекреации (на примере Казахского мелкосопочника)"

АКАДОШЯ НАУК СССР УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ сКОлОГКИ РАСТЕНИЙ' и животных

На прааах рукописи

СШХАРЕВА Тамара Николаевна

ФОРМИРОВАНИЕ СИНАНТРОШЮЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПОД ВЛИЯНИЕМ РЕКРЕАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ

КАЗАХСКОГО МЕлКОСОПОЧНИКА)

« ^^

03.00.05 - ботаника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Екатеринбург - 1991

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском инсти-' туте лесного хозяйства и агролесомелиорации ■Министерства лесного хозяйства Казахской ССР

Научный руководитель - член-корреспондент АН СССР, доктор

биологических наук, профессор

Горчаковский П.Л.

Официальные оппоненты - доктор биологических наук, профессор

Туганаев В.В. - доктор биологических наук, старший• научный сотрудник Санников С.Н.

Ведущая организация - Казахский государственный педагогический

университет им. Абая.

Защита состоится "Л?" Л^^С^Л I9äZ года в часов

на заседании специализированного совета Д 002.05.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте окологии растений и животных Уральского отделения АН СССР'по адресу: 620008,Екатеринбург,ул. 8 Марта, 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института экологии растений и животных Уральского отделения АН СССР.

Автореферат разослан 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат биологических каук Jj М.Г.Нифонтова

сУЬ-

В™.

! I ОЩАй МРАКТЕШПЖЛ РАБОТЫ

Г"

,,ггрТ-Акт^Ьльноеть теш. Вопроси сохранения, воспроизводства и рационального использования растительного гмра приобретают в последнее время все более важное значение. В этом комплексе проблем, связанных с охраной растительности, видное место занимает проблема рекреации. В пестах кассового посещения отдыхающими чрезмерно уплотняется почва, ухудшаются её физические и химические свойства, разрушается лесная подстилка, изменяется видовой состав и структура травостоя и т.д. На месте естественной или близкой к ней (квазинатуральной) растительности формируются производные синантроп-ные сообщества.

В целях ограничения нежелательных последствий изменения растительных сообществ в условиях рекреации необходимы глубокие научные исследования процессов и явлений, происходящих под влиянием этого фактора. Несмотря на довольно обширный материал, накопленный за последние годы по проблема экологических последствий рекреации, и выявленные общие закономерности деградации естественных сообществ, для многих территорий ряд вопросов требуют тщательной проработки. Это относится и к району Казахского мелкосопочника, в том числе к ¡чучинско-Боровской курортной зоне, привлекающей на отдых значительное количество населения. Здесь сосредоточено .большое количество курортов, домов отдыха, туристских баз. К тому же изучение экологических последствий рекреации и процесса восстановления растительности после антропогенных воздействий, выявление оптимальных и предельно допустимых

- I -

рекреационных нагрузок приобретают большое значение б связи с проектированием природного национального парка "Боровоо".

Цель работы. Изучить закономерности формирования'си~ нантропной растительности в степной зоне (на примере Казахского мелкосопочника).

Задачи исследований:

1. Выявить флору рекреационных местообитаний, установить соотношение экобиоморф, ценотических и экологических групп растений, долю участия синантропных видов в её составе.

2. Охарактеризовать наиболее распространенные сообщества, формирующиеся в зонах интенсивного рекреационного воздействия (берега озер, места туристических стоянок, дорожно-тропиноч-ная сеть).

3. Проследить динамику восстановления степной растительности после интенсивного нарушения или почти полного уничтожения, оценить степень устойчивости некоторых сообществ, установить оптимальные и предельно допустимые рекреационные нагрузки.

Научная новизна. Впервые для территории Казахского мелкосопочника изучены закономерности формирования синантропной растительности под влиянием рекреации.'Выявлен флористический состав широко распространенных синантропных сообществ. На примере одного из степных сообществ прослежена динамика восстановления растительного покрова после рекреационного воздействия, связанного практически с полным его уничтожением. На основании экспериментального моделирования антропогенных воздействий установлены оптимальные и предельно допустимые нагрузки

- г -

на некоторый сообщества, иыаодпэ наисоякзуэ природоохранную ценность.

Теоретическая значимость. Данное, полученные в результата проведенных исследований, расширяют и углубляют представления о закономерностях формирования растительных сообществ под ¡зли/гнием рекреации в района* с выраженным дефицитом влаги.

Реализация. Предложения по охране степной растительности, а такие наблюдения за устойчивостью сообществ к антропогенный нагрузкам переданы во Всесоюзный государственный проектно-изискательскнй институт "Союзгипролесхоз" и е Кокчетавский областной комитет по охране природы и будут использованы при проектировании природного национального парка "Боровое".

Апробация работы. Отдельные положения и результаты исследований были включены в доклады и сообщения на Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов по современным проблемам защитного лесоразведения и охраны природы (1987) на координационных совещаниях (1968, 1990), на конференции молодых ученых и специалистов КааНИИДХА (1989), а также на республиканской конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 60-летию образования КазСХИ (1990).

Публикации. Основные положения .диссертации опубликованы в 4 печатных работах.

■Яичный вклад автора. Все половые исследования и обрабс. ка собранных материачов проведены лично автором.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа

изложена на 224 страницах машинописного текста, состой? из

введения, пяти глав, выводов и предложений, списка использо-

- 3 -

ванной литературы ( 168 наименований, в том числе.16 иностранных источников), 15 приложений. Работа содержит 25 таблиц, II рисунков, 13 фотографий.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава I. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛВДОЙАШ

В этой главе дается характеристика географического положения, геологического строения, рельефа и гидрологии, климата, почв и растительности района исследований.

По физико-географическому районированию Казахский мэлко-йог.Ъчник (Центральноказахстанская страна по Н.А.Гвоздецкому, В.А.Николаеву. 1971) относится к Казахской складчатой стране (Гвоздецкий, Михайлов, 1970). По'Б.А.Алисову (1959) этот район входит в .умеронный климатический пояс, континентальную, степную западно-сибирскую область, которую Н.А.Гвоздецкий и В.А.Николаев (1971) называют "континентальной степной казахстанской зоной". По характеру растительности территория мел-косопочника входит в Евраазиатскую степную область, Заволас-ко-Казохстанскую провинцию (Карамышева, Рачковская, 1971).

Наши .исследования проводились в пределах Кокчетавского округа, поэтому в работе приводятся основные черты его растительного покрова. Эгота:руг включает участки с господством северных зональных типов степей - богаторазнотравно-ковыльных и разнотравно-ковыльных и петрофитных вариантов луговых степей, местами в сочетании с березовыми, осиново-березовыми и сосновыми лесами. Большой ботанико-географический интерес представляет наличие здесь комплекса растений, характерных ДЛЯ Сорэальной флоры - Goody era ropens, Llnn.iea ЪогааХе,

- 4 -

Руго1а ¡п1пог, Уасс1п1шп уИ;1з-1ааеа ■ и др. (Горчакоь-ский, 1987)'.

Район Кокчетапской возвышенности представляет ценность не только в научном отношении, но и отличается благоприятным! условиями для организации отдыха и туризма, в связи с чем остро встает проблема разумного использования уникальных природных комплексов в сочетании с допросами их охраны.

Глава 2. ПРОБЛЕМА ВЛИЯВШ РЕКРлАЦИИ НА РАСТИТ£Ы>-ДОСТЬ: С0ВРЕ?.1Е№ЮЕ СОСТОЯНИИ ИССЛЕДОВАНИЙ

Б главе представлен обзор литературных .данных, связанных с изменением различных компонентов природных экосистем при рекреационном воздействии. Рекреация становится важным фактором антропогенных изменений всех типов растительности. Её воздействия сказываются на почву, растительный и животный мир природных экосистем, используемых в целях отдыха.

Тем не менее, из приведенного обзора видно, что большая часть работ, связанных с изучением рекреационного воздействия, посвячена выяснения влияния этого антропогенного фактора на лесные экосистемы на примере многих типов леса и в разных регионах, причем исследовались изменения как отдельных компо нентоЕ леса, так и лесного биогеоценоза в комплексе. Другие типы растительности, в том числе и степной, также испытывают на себе в настоящее время влияние рекреации, однако имеющийся литературный материал не дае-т для них достаточной картины сук-цессий естественной растительности при рекреационном воздействии и возможностей использования для рекреационных целей в разумных пределах.

Рассмотренные литературные данные не характеризуют влияния рекреации на растительность в условиях континентального аридного климата, в частности, в степной зоне. Между тем, изучение закономерностей формирования синантропных сообществ, а также выявление хода восстановительных сукцессия растительности в этом регионе представляет несомненный теоретический VI прикладной интерес.

Глава 3. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЬЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

Методика исследований

о

После завершения рекогносцировочного обследования была намечена предварительная классификация растительных сообществ. Исследования проводились с 1985 по 1989 гг. в следующих местах:-I) на берегу оз. Щучье на песчаном, дресвянистом и щебнистом субстратах; 2) на берегу оз. Котырколь; 3) на берегу оз. Иман-тав; 4) на южном склоне гор Кокшетау, в районе смотровой площадки "Ракушка"; 5) на месте туристических стоянок в районе ' Акылбаевского лесничества; 6) на поляне Абылай хана (Ясной Поляне), расположенной у поднонья г. Синюха.

Детальное описание растительности проводилось на пробных площадях общей площадью 100 м**. Для каждого сообщества закладывалось не менее 5 площадок. На пробных площадях определялась твердость почвы с помощью твердомера Голубева (Агрофизические методы..., 1966) (по 50 замеров), в наиболее типичных местах делалось описание почвенного разреза; с каждого горизонта брались образцы почв для механического и химического анализов (Зонн, 19о1). На пробных площадях выявлялся полный флористч-

- 6 -

ческий состав, собирался гербарий встречающихся видов. Растения определены по "£лоре СССР", "¿лоре Казахстана", "Иллюстрированному определителе растений Казахстана" (1969, 1972). Названия растений давались согласно работе С.К.Черепанова "Сосудистые растения СССР" (1981). Определения большинства растений проверены в Ботаническом институте АН СССР им. В.А.Комарова и в институте ботаники АН Казахской ССР.

На пробных площадях оценивалось общее проективное покрытие, обилие видов по шкале Друде, распределение видов по подъярусам, замерялась высота растений в каждом ярусе (по 10 замеров на каждый вид). Для определения жизненных форм использовались разработки И.Г.Серебрякова (1964). Для большинства растительных сообществ делались зарисовки горизонтальной и вертикальной проекций (Понятовская, 1964).

Для оценки доли участия.отдельных видов в составе фитоценоза определялись встречаемость и запасы надземной биомассы. Встречаемость учитывалась на 50 площадках размером 0,25x0,25 м. Кроме того, выявляли константность каждого вида для совокупности основных пробных площадей, характеризующих сообщество данного типа. Запасы надземной биомассы учитывались на 10 площадках 1x1 м в пределах изучаемой пробной площади, запасы подземной биомассы - с помощью почвенного бура в 5-кратной повторности. Данные по биомассе обрабатывались статистически (Василевич, 1959; Зайцев, 1984).

При выявлении флористического состава сообществ особо отмечалось присутствие синантропных видов. К синантропным вицам относились как местные вицы, так и инорайонные, активно внедряющиеся в состав естественных растительных сообществ

- 7 -

в связи с вмешательством человека б их кизнь и удерживавшихся в них до тех пор, пока сохраняются антропогенные нагрузки (Абрамчук, Горчаковский, 1980). Для оценки степени рекреационной деградации сообществ использовались показатели доли участия синантропных видов в их составе:

а) общее число синантропных видов;

б) % синантропных видов по отношению к общему видовоцу составу;

в) % биомассы, образованной синантропными видами по отношению ко всей надземной биомассе (Горчаковский,Абрамчук,1983).

0 Для установления допустимых рекреационных нагрузок на растительные сообщества и выявления степени устойчивости к ним отдельных видов растений была проведена работа по экспериментальному моделирования антропогенных воздействий. Схема эксперимента приведена в рио.1. •

Объем выполненных работ

За период исследований было заложено 73 йробныё площа*-ди, на которых проведено изучение растительности. Для характеристики почв описано 10 почвенных разрезов, взято.32 образца почв, проведен их механический и химический анализы. Для выявления полного флористического состава собрано и определено более 300 гербарннх листов. Срезано около 3000 укосов надземной биомассы, взято около 500 образцов подземной биомассы. Прослежены закономерности восстановления растительности на местах туристических стоянок после практически полного уничтожения растительного покрова. Заложен эксперимент по изучению влияния вытаптывания на степную растительность; наблюдения проводились в течение трех лет.

-8г

1983 год

| | Л4ЕРН^. I 1 ЯфКЕ. !

С$ЛЫ1ПЗ 1 | сидныр

| о^-с^. 1 I | 0Ч1СЙЛ|, 1

1987 год

ши Ш- н1 1 щ -н 1

I -Н!

Ш1Н 1 т -н

1983 год

ШШ «11 т

1 1 т ^ 1

тт 1 тт 1 1

Прииачашзо: К - контроль

укэрвк.-уиэрбНЕиа нагрузки; оальныа - сигыше нагрузки;

оч.сил.- очень сильные нагрузка;

1 Н - нагрузка ежегодно одинаковая;

2 Н - нагрузка удвоена;

С—Н>— отсутствие нагрузок;

цц- взятие биомасса на контролв;

взятие бно^пссн на 2°агод; (¿:чЛ1 - взятие био\ассы на З^год.

РЗс.1 Схема эксперимента по вытаптывашго.

Глава 4. ФЛОРА РЕКРЕАЦИОННЫХ МЕСТООБИТАНИЯ

Б этой главе приведен систематический список растений, которые были отмечены нами в изученных сообществах с указанием жизненной формы, места произрастания. Особо выделялись синантропные виды. Синантропные виды делились на две группы -антропофиты и апофиты ( James , 1982; Коробейникова, Салмина, 1986 и др.). Выделено три категории активности синантропных видов: I - вид встречается, главным образом, в естественных местообитаниях, а также внедряется в антропогенные; П - вид произрастает в равной мере как в естественных, так и антропогенных местообитаниях; Ш - вид почти не встречается в естественных местообитаниях, а в основном произрастает на антропогенных. Первая и зторая категории активности характерны для апофитов, третья - для антропофитов.

По нашим исследованиям флора рекреационных местообитаний в изученном районе Казахского мзлкосопочника насчитывает Í27 видов, относящихся к 94 родам, 29 семействам. Наиболее широко представлены семейства: Asteraceae, Rosaceae, Poaceae,Fabaceae.

Самые многочисленные рода: fotentilla, Artemisia. Всего на рекреационных местообитаниях обнаружено 55 синантропных видов. По категориям активности они располагаются следующим образом: I- 12, П - 13, Ш - 30.

. Глава 5. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ РЕКРВЩИОННЫХ МЕСТООБИТАНИЙ

Процесс сйнантропизации флоры и растительности идет во всем мире, адвентивные виды повсюду приходят на место аборигенных, а сообщества синантропных растений сменяют естественные

V Ю -

(Горчаковский, 1979; Тихомиров", 1989). В современном растительном покрове большое место занимает сегетальная растительность (сообщества полевых сорняков, связанной с культурой земледелия) и рудеральная, объединяющая спонтанно формирующиеся сообщества нарушенных или постоянно- нарушаемых местообитаний, Рудеральные сообщества по Б.М.Миркину и А.И.Соло-мещу (1989) могут быть подразделены на две группы:

1. Сообщества стадий восстаяовительной сукцессии после нарушений. В ходе восстановления специфические свойства рудеральных сообществ ослабевают и они постепенно переходят в луговые, степные, лесные и т.п. Смена видового состава в этом случае происходит намного быстрее, чем в естественных сообществах. Продолжительность существования рудеральных сообществ на первых стадиях восстановительных сукцессий составляет 1-2 года.

2. Сообщества ретрогрессивных серий, когда признаки естественной растительности постепенно теряются, а специфические свойства рудеральных сообществ усиливается. В этих сообществах преобладают растения, адаптированные к крайне неблагоприятным условиям произрастания.

Большинство растительных сообществ,изученных нами, отличается высокой лабильностью, для них характерны кратковременность существования, неустойчивость видового состава, быстрая его смена. Мы их рассматриваем как стадии ретрогрессивных или восстановительных сукцессий»

- П -

5.1. Сообщества стадий ретрогрессивных сукцессий 5.1.1. Берега озер

Изучены широко распространенные синантропные сообщества, сформировавшиеся по берегам ряда озер Казахского мелкосопоч-ника. Данные сообщества образовались под влиянием длительного, довольно сильного рекреационного воздействия, что отразилось прежде всего на их флористическом составе и структуре. В зависимости от степени нагрузок они находятся на разных уровнях синантропизации.

Полннно-благороднотысячелистниковое сообщество(Achillaa

О'

n obills* Artemisia sieversianat A.austriaca). Занимает берега озер на аллювиальных орерных песках. Общее число видов 41, из них 25, т.е. 61%, являются синантропными.

Ползучеклеверно-благороднотысячелистниковое сообщество ' (Achillea nobilis + Trifolium rspens). Характерно для делювиально-аллювиальньгх отложений по берегам озер. Общее число видов 42, из них 25, т.е. 60$ синантропных.

Гигантскополевично-мать-и-мачеховое сообщество (ТиззИако farfara + Agrostis gigantea ). Распространено

на прибрежных участках с каменистым субстратом. Общее число

^ л

видов 31, синантропных .- 16, что составляет 02% от общего флористического состава.

Большеподорожниково-ползучеклеверное сообщество(Trifolium repens + Plantago major). Встречается по

берегам озер на лугово-болотной, озерно-аллювиальной маломощной почве. Общее число' видов 29, из них 17 (59$) являются синантропными.

Спорыиевое сообщество (Polygonum avlculare + Роа annua + Berteroa lncana). Встречается в более увланнанных местах берегов озер, в непосредственной близости к кромке воды. Располагается в виде узких полос, шириной до 2 м, вытянутых вдоль берега. Видовой состав беден, включав^ только 15 видов, среди которых преобладают синантропные (80$ от общего флористического состава).

Полынное с мятликом однолетним сообщество (Artemisia seri-сеа +Роа annua). Распространено в более сухих условиях, занимая возвышенные участки берегов озер. Видовой состав беден, всего отмечено 16 видов, среди которых. 9 (56% общего флористического состава) синантропных'к

5.1.2. Поляны среди леса

На месте туристических стоянок на полянах среди леса, подвергающихся интенсивному вытаптыванию, распространены своеобразные растительные сообщества, главным образом, из устойчивых к воздействию этого антропогенного фактора видов. В частности, мятликозо-ползучекДеверно-большеподорояшиковое сообщество

(Plantago major + Trifolium repens+Pba amma+P.pratenais). отмечено на местах туристических стоянок в гумидных условиях произрастания. Почва -бурая лесная малоразвитая. Общее число видов 28, из них 9 являются синантропными, что составляет 32$ от общего флористического состава.

Жабрииевое с тимьяном ползучим сообщество (Seseli erio-carpum+Thymu3 serpylluia). Встречаются на месте туристических стоянок на склонах низкогорий, в более сухих условиях местопроизрастания. Почва - бурая лесная примитивная, мэлко-

•-,13 -

профильная, маломощная, супесчано-песчаная. Видовой сослав беден, всего отмечено 18 видов, из них 7 (39% от общего числа видов) являются синантропными.

5.1.2. Дорожно-тропиночная сеть

В зонах массового отдыха на берегах озор существует доров-но-тропиночная сеть. Вдоль дорог или троп встречаются особые группировки растений, причем в зависимости от интенсивности использования влияние тропы (дороги) распространяется на различное расстояние. Тропа, проходящая по берегу оз. Щучье, является пешеходной, её ширина варьирует от 1,5 до 3 м, в среднем составляет 2 и.

Светлоосоново-гигантскополевицевое сообщество (Agrostia gisantea +Carex diluta) характеризует исходную (квазинатуральную) растительность. Связано с аллювиальными озерными отложениями. Общее проективное покрытие 30-40%, Травостой подразделяется на три подъяруса. Доминируют луговые многолетники сор.j - сор.g - Agrostis gigantea,sp. -cop.j- Carex diluta, кроме того встречаются лугово-болотные и болотные растения -sp.-Parnassia palustris, sol.- Juncus geniculatus и др. Общее число видов 27, из них 16 (59% всего флористического состава) являются синантропными.

Гигантскополавично-обыкновенноцикоревое сообщество (Cichorium intybus + Agrostis gigantea) . распространено на тропе. Травостой очень сильно разреженный, состоит из двух подъярусов. Общее проективное покрытие 3-5%, местами до 10%. Доминируют sp, - cop.j - Agrostis gigantea, Cichorium intybusj С обилием sp. присутствуют Corispermum declinatum,

- 14 -

Lepidium ruderale, Medicago lupuli'na и др. Общее число видов 29, из них 20 (66$) синантропных.

Сопоставление полученных данных показывает, что под влиянием вытаптывания в травостре происходят существенные изменения: снижается общее проективное Укрытие, уменьшается средняя высота растений, упрощается вертикальная структура. Изменяется видовой состав травяного покрова. Из него выпадает ряд лугово-болотных и болотных растений, не выдерживающих антропогенных нагрузок - Сагех diluta, Epipactis palustris, Euphrasia pectinate, Juncus genioülatua и др.

Кроме того, отмечено внедрение некоторых, преимущественно ру-деральных растений: Draba nemorosa, Löpidium ruderale, Plantago major, Trifolium repens И др.

5.2. Сообщества стадий восстановительных сукцессий

5,2.1. Восстановительные сукцессии на месте туристических стоянок

Мы изучали ход восстановительных сукцессий на пустыре, возникшем на месте кемпинга. Кемпинг в течение ряда лет был размещен на территории поляны Абылай хана (Ясной Поляны). 3 начале 80-х годов он был снят. Естественная (квазинатуральная) растительность представлена типчаково-тырсовым сообществом (Stipa capillata + Festuca valeaiaca ssp.sulcata). После снятия кемпинга в теченце 3-5 лет на полностью оголенном субстрате происходило формирование первичных сообществ, характеризующих одни из ранних стадий восстановительных сукцессий, которые отражены на рис. 2.

' -15 -

Стадия восстановительной сукцессии

О) I

Рис.2 . Сукцессии после практически полного уничтожения растительности (на месте типчаково-тырсового сообщества)

5.2.2. Восстановительные сукцессии в эксперименте

Одним из методов определения устойчивости естественных сообществ и отдельных видов растений к рекреации, а также установления оптимальных и предельно допустимых рекреационных

с.

нагрузок является метод экспериментального моделирования рекреационных воздействий путем нанесения дозированных нагрузок.

Эксперимент был проведен на примере типчаково-тырсового сообщества. Выяснилось, что под влиянием вытаптывания наблюдается изменение, в первую очередь, абиотических факторов (в частности, твердости почвы). В зависимости от интенсивности нагрузок твердость почвы постепенно увеличивается: после однократных очень сильных нагрузок (2000 ¡тагов/м^) она стала больше на 50% по сравнению с контролем, пёсле повторения этих же нагрузок на 2-ой год - еще на и после удвоения очень сильных нагрузок (4000 ш /м2) превышает 30 кг/см^. Кроме того, рекреационное воздействие отражается на качественном составе растительности, видовой состав меняется как за счет выпадения • редко встречающихся видов (только на контроле отмечена Опоеля siEplicissima ), также и внедрения ряда синантропных растений - Androsace aeptentrionalia, Draba nenorosa, Potentilla Paradoxa и др. •

Антропогенное воздействие в виде вытаптывания влечет за собой снижение общего проективного покрытия и проективного покрытия доминирующих в контроле видов, средней высоты травостоя, влияет на запас и структуру надземной биомассы, причем

эти показатели зависят от степени и кратности наносимых Hart

грузок. Пос-ле однократных умеренных Нагрузок (250 ш/м ) общее

проективное покрытие по сравнению с контролем снижается незначительно, в то время как после очень сильных нагрузок снижается почти в 3 раза. Запасы общей надземной биомассы, наоборот, резко уменьшившись уже после умеренных нагрузок, сокращаются при увеличении нагрузок медленнее.

• В ходе эксперимента выяснилось, что типчак Festuca vale-aiaca взр. sulcata в силу своих биологических и морфологических особенностей является более устойчивым к вытаптыванию видом, чем, например, тырса stipa capillata. . Это подтверждается полученными ранее данными относительно реок---Ции названных растений на другой антропогенный фактор, связанный с вытаптыванием - выпас скота (Крашенинников, 1941; Сконникова, 1986; Гейдеман, Витко, 1989). Таким образом,- при длительных рекреационных нагрузках средней силы в данном сообществе произойдет смена позиций доминирующих видов и на первый план выйдет Festuca valesiaca ssp. culoata, как более УСТОЙЧИВЫЙ к антропогенным воздействиям вид. Однако очень сильные нагрузки приведут к доминированию синантропных видов, в частности, Cerastum bungeanum и представителей рода Poten - . tilla.

Ha^территории поляны Абылай хана (Ясной Поляны) необходимо выделить несколько зон: заповедную, восстановления, буферную, рекреации. Режим охраны .для этих зон должен быть различным. В заповедной зоне запретить доступ туристои, создать режим полного покоя, однако для поддержания состава и структуры травостоя проводить I раз в 3-4 года скашивание. На участки восстановления также исключить доступ отдыхающих, после восстановления растительности здесь возможен режим умеренного использо-

"-I8 "

вания. Для рекреационной зоны предлагается определить пре-

Р

дельно допустимую нагрузку не вьшё 1000 шагов/м за сезон,

о

для буферной - не более 250 ш/м в течение сезона.

5.3. Продуктивность растительности

е

рекреационных местообитаний

Растительный покров характеризуется не только качественным флористическим составом, но и количественными отношениями слагающих его видов. Часто именно количественные соотношения резко отличают резличные местообитания и фитоценозьт при тождестве их видового состава. Поэтому при сравнении растительных сообществ, наряду с выявлением флористического состава, проводят также анализ количественных отношений между отдельными компонентами и ценозами в целом.

Одним из самых информативных количественных показателей является запас надземной биомассы травостоя на единицу площади, который может использоваться для установления уровня антропогенных (в нашем случае - рекреационных) нагрузок на исследуемые сообщества,- определения степени их ринантропизации. Для этого_ предлагается, наряду с другими, применять показатель доли биомассы синантропных видов по отношению к общим запасам биомассы изучаемого сообщества,.как это применяется для определения стадий пастбищной дигрессии (Горчаковский, Абрамчук, I9Ü3). Также различаются сообщества по соотношению надземных и подземных частей растений. Соотношение надземной и подземной биомассы варьирует не только вследствие отличий в морфологии подземных органов, но и отражает адаптацию растений к условиям существования.

В этом разделе приводятся данные, характеризующие йродук-тив'ность сообществ рекреационных мзстообитаний, е частности, общие запасы биомассы, надземная и подземная биомассы, отношение надзем.ой биомассы к подземной, доминирующие виды надземной биомассы, доля синантропных видов в запасах надземной биомассы.

В целом сообщества, сформировавшиеся по берегам озер Казахского мелкосопочника, подвержены сильному антропогенному воздействию, на что указывает высокая доля синантропных растений как во флористическом составе, так и в запасах надземной биотссы. Более высокую степень синантропизации имеют сообщества, связанные с более увлажненными почвами (спорышэвое, больаеподоронниково-ползучеклеверное). Меньший уровень синантропизации гигантскополевично-мать-и-мачехового сообщества объясняется низкой комфортностью участков для отдыха.

Выводы и предложения

1. Флора рекреационных местообитаний изученного района Казанского мелкосопочника состоит из 127 видов, относящихся к 94 родам,'29 семействам. Наиболее широко представлены семейства: Asteraceae (23 вида), Rosaceae (15), Роаееае (14), РаЪасеае (13), Наиболее многочисленные рода: Potentilla

(3 ВИДОВ), Artemisia (б).

2. Наиболее подвержены рекреационному воздействию следующие местообитания: берега озер, места туристических стоянок на полянах среди леса, тропы и дороги. Здесь выявлено 10 растительных сообществ: по берегам озер - полынно-благороднотысячелист-никовое, ползучеклеверно-благороднотысячелистниковое, гигант" 20 "

скополевично-мать-и-мачеховое, большеподорояниково-ползучокл'!-верноо, спорышевоо, полынное с мятликом однолетним; на поляна>с среди леса - мятликово-ползучеклэверно-больпоподорояшиковсе, жабрицевоо с тимьяном ползучим; в дорожно-тропиночно!:' сети -- светлоосоково-гигантскополевицовое, егигантскополевично-обык новенноцикоревое сообщества.

3, Большая часть сообществ рекреационных местообитаний отличается высокой лабильностью, для них характерны кратковременность существования,•неустойчивость видового состава, быстрая его.смена. Мы их рассматриваем как стадии ретрогрессивных или восстановительных сукцессий.

4„ Растительные сообщества, сформировавшиеся под влиянием рекреации, находятся на разных уровнях синантропизации. Степень синантропизации зависит от многих факторой,- в частности, от экологических условий и величины антропогенных нагрузок. Более высокую степень синантропизации имеют сообщества, связанные с более увлажненными почвами (например, большеподоротшико-во-ползучеклеверное, спорышевое), на что указывает большая доля синантропных видов Kaie во флористическом, так и в запасах надземной биомассы.

5. В изученных сообществах общие запасы биомассы ноходят-ся в пределах 52-572 г/м . Самые низкие-значения общих запасов характерны для гигантскополеьично-обыкновенноцшсоревого сообщества, самые высокие - для жабрицевого с тимьяном ползуч!»*. Отношение надземной биокассы к подземной колеблется от 1:4 (светлоосоково-гигантскополевицевое, берег озера) до 1:17 (мят-ликово-ползучеклеверно-большеподорож.никовое, поляны среди, леса). Степень развития надземной биомассы зависит от уровня антро-

погенных нагрузок и режиме» увлакнения.

6. На тропах по берегам озер под влиянием вытаптывания наблюдается снижение общего проективного покрытия травостоя, средней высоты растений, упрощение вертикальной структуры. Изменяется видовой состав травяного покрова, из него выпадает ряд лугово-болотных и болотных растений - Carex diluta, . Epipactis palustris и др!, отшчено внедрение, преимущественно, рудеральных растений - Draba петогоза, Lepidi.ua

ruderale и др. Происходит снижение общих запасов биоиассы, изменение соотношения надземной и подземной биомассы б пользу подземной, увеличение доли синантропных видов в сложении надземной биомассы.

7. Восстановление растительности'после-практически полного уничтожения типчаково-тьрсового сообщества проходит через ряд стадий. На ранних стадиях восстановительных сукцессий формируются синяковое (на крупнощебнисто-дресвяно-супесчаюм субстрате) и синяково-мелколепестниковое (на супесчано-дресвяно--мелкощебнистом субстрате). Они существуют в течение нескольких лет, а затем происходит их конвергенция и на месте этих двух сообществ возникает полынное сообщество (с доминированием Artemisia austriaca ). Ранние стадии восстановительной сукцессии характеризуются низкой продуктивностью как надземных, так и подземных частей травостоя. Запасы надземной биомассы составляют, главным образом, антропофиты ( ЕсМшп vulgare, Erigeron acris и др.). В дальнейшем на доминирующие позиции

выходят апофиты ( Artemisia austriaca и др.), при этом постепенно возрастает масса видов,>характерных для квазинатуральных сообществ.

.8. В результате экспериментального моделирования рекреационных нагрузок, проведенного на'примере типчаково-тырсового сообщества, выяснилось, что под влиянием вытаптывания .в структуре данного сообщества происходят существенные изменения: видовой состав изменяется путем выпадение редко встречающихся видов ( Опозаа з1л:р11с1зо1иа ) и внедрения синантропных растений ( Апйгсвасв sвpteatriorшliз, ВгаЪа пеиогоаа, Potentilia рага<1оха ),по маре увеличения степени и кратности

нагрузок снижается общее проективное покрытие, проективное покрытие доминирующих видов, средняя высота растений, запасы надземной биомассы; перераспределяются позиции доминирующих видов и возрастает участие в травяном покрове при увеличении нагрузок устойчивых к вытаптыванию видов С Сегаз-Ь1иа Ъипкеапит, РсЛеп-ti.Ha рагайога- И др.).

9. Учитывая многоплановое значение степных сообществ изученной территории - эстетическое, научно-познавательное, природоохранное (источник генофонда редких и нуждающихся в охране видов) предлагается объявить поляну Абылай хана (Ясную Поляну) у поднояья г.Синюха, где сосредоточены уникальные степные сообщества, памятником природы с особым режимом охраны и использования.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

I. Стихарева Т.Н. К изучению синантропизацип степной растительности Казахского мзлкооопочника под влиянием рекреации // Тез. докладоп Всосопп. школы молодых: ученых и специалистов по современным проблемам защитного лесоразведения и охраны природы. Волгоград, 1987. С.101-10?

- 23 -

2. Стихарева Т.Н. Растительные сообщества, формирующиеся по берегам озер Кокчетавской возвышенности // Ботанические исследования на Урале. Свердловск, 1988. С.105.

3. Стихареьа Т.Н. Восстановление нарушенной степной растительности после рекреационных нагрузок // Ботанические исследования на Урале. Свердловск, 1990. С.103.

4. Стихарева Т.Н. Влияние рекреации на растительность прогалин Казахского ыелкосопочника // Тез. докладов респ. конференции молодых ученых и специалистов, посвященной бО-лети» образования Казахского ордена Красного Знамени сельхозинститута (20-23 июня). Ч.П. .Алма-Ата, 1930. С.35-35.