Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Возможности использования биологических ресурсов антропогенно нарушенных земель в Амурской области

ВАК РФ 03.02.14, Биологические ресурсы

Автореферат диссертации по теме "Возможности использования биологических ресурсов антропогенно нарушенных земель в Амурской области"

На правах рукописи

Низкий Сергей Евгеньевич

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ АНТРОПОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

03.02.14 -биологические ресурсы

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Благовещенск - 2014

18 СЕН 2014

005552474

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении высшего профессионального образования «Дальневосточный государственный аграрный университет»

Официальные оппоненты:

Зориков Петр Семенович, доктор биологических наук, профессор, директор ФГБУН «Горнотаежная станция им. В Л. Комарова» Дальневосточного отделения РАН;

Семкин Борис Иванович, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник ФГБУН «Тихоокеанский институт географии» Дальнево сточного отделения РАН;

Мартыненко Андрей Борисович, доктор биологических наук, профессор ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет», профессор кафедрь биоразнообразия и морских биоресурсов школы естественных наук.

Ведущая организация

ФГБУН Центральный сибирский ботанический сад Сибирского отделени РАН, г. Новосибирск.

Защита состоится «28 ноября» 2014 г. в_часов на заседании

Диссертационного совета Д 005.005.02 при Федеральном государственном бюджет ном учреждении науки «Тихоокеанский институт биоорганической химии им. Г. Елякова» ДВО РАН по адресу: 690022, г. Владивосток, проспект 100 лет Владиво стоку, 159, ТИБОХ ДВО РАН. Факс: (423) 231-40-50, e-mail: al-xv@mail.ru http:www.piboc.dvo.ru

С диссертацией можно ознакомиться в филиале Центральной научной библиотек ДВО РАН (г. Владивосток, проспект 100 лет Владивостоку, 159, ТИБОХ ДВО РАН)

Автореферат разослан «_»_2014 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, кандидат биологических наук

Салохин А.В.

Общая характеристика работы Актуальность

Реальностью современного состояния биосферы является экологический кризис. Антропогенное воздействие на природную среду, ухудшение её состояния и расширение территорий, подвергнутых урбанизации, стало характерной особенностью эпохи.

Несколько десятков тысяч лет назад человек эволюционно встраивался в ландшафты, как и прочие представители животного царства, сотрудничая с природой, не создавая ничего опасного как для нее, так и для самого себя. Впоследствии, овладев огромными пространствами, вовлекая в свой хозяйственный оборот различные виды природных ресурсов, сооружая массивы жилых и производственных зданий, сети дорог и продуктопроводов, человек существенно изменил (антропогенизировал) природную среду, в ряде мест придав ей свойства, в целом неблагоприятные и для самого себя [Миларт, 1982; Кочуров, 2003]. Стремительный прогресс науки и техники дал в руки человечества огромные силы воздействия на окружающую среду. Направленные на благо человечества, эти силы одновременно приводят к ухудшению условий жизни самого человека. Человек вместе с его потребностями (техногенными по своей природе) часто выступает фактором геологической эволюции на стадии техногенеза [Садовский, Низкий, 2007; Кузык, Яковец, 2006].

Беспощадная эксплуатация природных ресурсов в итоге привела к их резкому сокращению. Человечество пришло к осознанию того, что возможности окружающей среды в отношении количества биологических ресурсов и жизненного пространства взаимосвязаны и ограничены. Грозную опасность представляет нарушенность экосистем, достигающая более 2/3 в мире и 1/3 в России [Данилов-Данильян, Розенталь, 2009]. Речь идет о нарушении функционирования природных сообществ живых организмов, совокупная деятельность которых обеспечивает саму возможность существования жизни как глобального явления. Антропогенное влияние на всю взаимосвязанную совокупность живых существ представляет собой фундаментальную опасность, поскольку оно не прекращается даже в условиях устранения прямых форм ухудшения среды [Щекииа и др, 2011].

Антропогенно нарушенные земли являются прямым следствием не только техногенеза как такового, но и просто результатом жизни человека. Примером являются урбанизированные территории городов с развитой промышленностью и коммуникациями, техногенные ландшафты карьеров, отвалов, свалок, а также земли сельскохозяйственного использования [Подгорная, Росликова, 1999; Вало-ва, 2007].

Природные экосистемы Приамурья всего за 150 с небольшим лет освоения русскими этих территорий подверглись сильному и многоплановому антропогенному воздействию, приведшему к негативным последствиям для биотических комплексов и образованию большого количества антропогенно нарушенных земель [Воронов, 1980]. В состоянии коренной перестройки оказались как водные экосистемы, так и экосистемы суши. Сократилась численность характерных для

региона видов растений и животных и их сообществ, а в ряде случаев они оказались на грани исчезновения или уже исчезли из биоты региона.

В Амурской области более 100 лет разрабатываются золотоносные россыпи, велось строительство Байкало-Амурской магистрали (БАМ) и автомобильной дороги Чита-Хабаровск, проложена нефтепроводная система. Вдоль этих объектов открыто большое количество карьеров, которые предназначены для выемки фунта. Отвалы дражной добычи золота и строительные карьеры являются неотъемлемым элементом современного техногенного ландшафта [Амурская область ... , 2001]. Самый крупный населенный пункт в Амурской области - город Благовещенск. Как и другие города, это еще один из элементов антропогенно нарушенных земель. Урбанизированная территория по существу является трансформированным экокомплексом, где естественная среда обитания замещается антропогенным аналогом [Ковязин, 2008]. Существенная часть экосистем региона оказалась вовлеченной в сельскохозяйственное производство и постоянно находится под воздействием опосредованного влияния со стороны человека. В результате огромные территории превратились в так называемые агроценозы - земли, на которых естественные растительные сообщества заменены насаждениями сельскохозяйственных растений, а почвы потеряли свою естественную генетическую структуру. Эти земли после прекращения их использования становятся залежами. В настоящее время в Амурской области таких земель насчитывается порядка 1 млн. га. [Системаземледелия ..., 2003].

Экосистемы антропогенно нарушенных земель на протяжении всего периода их освоения и особенно после прекращения хозяйственной деятельности стремятся вернуть себе первоначальный вид [Авилова, 2000]. Однако восстановление экосистем в регионе затруднено. Главными ограничивающими факторами являются дефицит тепла и пожары, периодически охватывающие в пределах региона огромные пространства. Ежегодно в Приамурье в среднем случается около 1500 лесных и луговых пожаров, которыми охватываются в среднем от 800 тысяч до нескольких миллионов га [Воронов, электронный ресурс, 2013].

Антропогенно нарушенные земли в результате хозяйственной деятельности человека утрачивают присущий естественным природным образованиям биоресурсный потенциал. Участки природной среды в техногенных ландшафтах превращаются в безжизненные, изуродованные пространства, совершенно лишенные растительности. Возможность и длительность восстановления биологических ресурсов таких территорий не выяснена. Урбанизированные территории заселяются культурными насаждениями, состояние и структура которых не соответствуют их назначению. Агрофитоценозы, предназначенные для производства продовольствия, превращаются в залежи, биоресурсный потенциал которых до конца не оценен. Поэтому изучение возможности восстановления и перспективы использования биологических ресурсов антропогенно нарушенных земель в Амурской области становятся востребованными и актуальными.

Цель исследования

- оценить возможность восстановления и перспективу использования биологических ресурсов антропогенно нарушенных земель в Амурской области.

Задачи исследования:

1) изучить динамику восстановления биологических ресурсов и оценить перспективы их использования на примере техногенных ландшафтов в зоне южной тайги;

2) исследовать особенности, структуру и декоративные свойства зеленых насаждений на урбанизированной территории и дать оценку возможности применения этих ресурсов для создания комфортных условий проживания людей;

3) изучить в южной сельскохозяйственной зоне Амурской области трансформацию растительных сообществ залежных земель и установить возможность формирования здесь потенциала биологических ресурсов замещения.

Научная новизна:

1) впервые исследована для условий южно-таежной зоны Амурской области возможность процесса восстановления и оценена перспектива использования биологических ресурсов техногенных ландшафтов;

2) оценена на примере города Благовещенска роль культурных насаждений как биологического ресурса создания комфортных условий проживания людей;

3) впервые для условий южной сельскохозяйственной зоны Амурской области изучена динамика трансформации фитоценозов залежных земель и проведена оценка формирования на них биологических ресурсов замещения.

Положения, выносимые на защиту

В условиях южно-таежной зоны Амурской области на антропогенно нарушенных землях через 70 лет после прекращения техногенного воздействия происходит восстановление биоресурсного потенциала, который может быть использован частично, в основном в виде ресурсов собирательства. Полное восстановление лесных ресурсов этой территории возможно только при достижении технической спелости основных представителей естественных лесов данной территории (ели, пихты и лиственницы).

На урбанизированной территории в момент проведения исследований растительное сообщество не соответствовало своему предназначению - созданию комфортных условий проживания людей. Причины такого несоответствия заключаются в низкой плотности, бедности видового состава насаждений, несоблюдении технологий ухода за ними. Биологические ресурсы произрастающих на сели-тебно-промышленной территории города Благовещенска растений могут быть использованы как ресурсы для создания декоративного ассортимента деревьев, кустарников и трав, не требующих дополнительных мероприятий по адаптации к местным условиям.

В южной сельскохозяйственной зоне Амурской области на залежных землях при отсутствии пожаров через 15 лет происходит формирование насыщенных фитоценозов устойчивого типа, богато представленных видовым составом травя-

нистых растений. Биологические ресурсы этих сообществ являются ресурсами замещения в экосистемах и представляют интерес как лекарственное сырье, как банк генетического материала для селекции кормовых и декоративных растений.

Практическая значимость

Проведенные исследования на землях техногенных ландшафтов позволяют рекомендовать обязательное проведение горно-технической рекультивации по выполаживанию крутых склонов отвалов и карьеров. Поскольку возможность использования биоресурсного потенциала этих территорий сопряжена с достижением технической спелости главных лесообразующих пород деревьев, рекомендуется защитить территорию от вторичной антропогенной экспансии и предостеречь от преждевременного и нерационального её использования, чему может способствовать режим заказников.

Биоресурсный потенциал произрастающих на селитебно-промышленной территории города Благовещенска растений рекомендуется использовать для создания ассортимента деревьев, кустарников и трав, адаптированных к местным условиям. Для этого разработана и внедрена в питомнике МП «Зеленстрой» города Благовещенска технология размножения тополя белого. Апробированная в условиях города Благовещенска методика учета параметров флуктуирующей ас-симетрии листьев березы плосколистной может быть использована для индикации экологического состояния урбанизированных территорий Приамурья.

Для практического применения предложена классификация залежных земель по категориям в зависимости от степени и вида антропогенной нагрузки. Поскольку биологические ресурсы на залежных землях представляют интерес как лекарственное сырье, а в фитоценозах эти растения произрастают как единичные и немногочисленные, предлагается использовать эти ресурсы в качестве источника семян для последующего выращивания в производственных масштабах.

Апробация работы

Результаты исследований доложены и обсуждены на международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современного строительства и природообустройства», Благовещенск: ДальГАУ, 1999; научно-практической конференции «Сохранение биоразнообразия Амурской области», Благовещенск: 2000 г.; региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Амурская наука на пороге III тысячелетия», Благовещенск: 2000 г.; международной научно-технической конференции «Строительство и природообустройство на рубеже тысячелетия», Благовещенск: 2000 г.; межвузовских научно-практических конференциях « Молодежь XXI века: Шаг в будущее», Благовещенск: 2000, 2001, 2002, 2003, 2006, 2007, 2013 гг.; университетских тематических конференциях, Благовещенск: ДальГАУ, 2002, 2003, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2013 гг.; региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Будущее Амурской науки», Благовещенск: 2001 г.; Амурской научно - практической конференции «Зейско-Буреинская равнина: Проблемы устойчивого развития», Благовещенск: 2001 г.; всероссийской научно-практической конференции «Непрерывное экологическое образование и экологи-

ческие проблемы», Красноярск, 2004 г.; межрегиональной конференции молодых ученых «Проблемы безопасности и жизнедеятельности в техносфере», Благовещенск: 2004 г.; международной научно-практической конференции «Экология и устойчивое развитие сельской местности», Ставрополь: 2012 г.; YI международном форуме «Охрана и рациональное использование лесных ресурсов», Благове-щенск-Хэйхэ-Харбин, 2013 г.

Личный вклад автора

Работа является обобщением результатов исследований, выполненных в 2000 - 2012 гг. автором лично и совместно с аспирантами Дальневосточного государственного аграрного университета (ДальГАУ), которые являются соавторами некоторых публикаций. Постановка целей и задач, выработка методологии и структуры работы, разработка идей, организация и проведение полевых исследований, обобщение и интерпретация полученных результатов, подготовка научных публикаций принадлежат автору.

Научно-исследовательская работа выполнена согласно плану НИР ДальГАУ в 2000 — 2005 гг. по теме «Изучение закономерностей самовосстановления антропогенно нарушенных биоценозов», раздел 7.2, № госрегистрации 01.9. 20 012649, в 2006 - 2012 гг. по теме 8 «Адаптивное землепользование», раздел 8.3 «Изучение закономерностей самовосстановления антропогенно нарушенных биоценозов», № госрегистрации 0120.0503566.

Публикация результатов исследования

По теме диссертации опубликовано 40 научных работ, в том числе 10 статей в журналах, реферируемых ВАК, четыре - в трудах международных конференций и одна монография.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 202 страницах основного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, включает 39 таблиц, 62 рисунка, 5 приложений. В работе использовано 523 источника литературы, в том числе 70 - иностранных авторов.

Автор выражает искреннюю благодарность доктору биологических наук, профессору А.В.Крылову; доктору биологических наук, профессору, академику П.Г. Горовому; доктору сельскохозяйственных наук, профессору П.В. Тихончуку; доктору биологических наук, профессору, академику В.А. Тильбе; доктору биологических наук, гл. н. сотр. В.И. Голову; доктору биологических наук, профессору С.Д. Шлотгауэр; доктору биологических наук, профессору С.Г. Хариной; доктору биологических наук, профессору Ю.А. Гаврилову; кандидату биологических наук, профессору В.Ф. Прокопчук; кандидату биологических наук, доценту В.Т. Яборову; кандидату сельскохозяйственных наук A.A. Муратову; кандидату биологических наук Е.В. Аистовой и всем тем, кто оказывал поддержку и принимал участие в плодотворных дискуссиях по теме исследования.

Содержание работы

Глава 1 Тсхногенез и трансформация биологических ресурсов

На основании анализа литературных данных в главе приводится определение понятия «биологические ресурсы», их классификация и значение для человеческой цивилизации [Степановских, 2001; Николайкин, 2003; Кузык, Яковец,

2006; Христофорова, 2007].

С учетом того, что наиболее важным из всех имеющихся в распоряжении человека биологических ресурсов является растительность, проведен анализ основных свойств растительных сообществ. Характеристики фитоценозов впервые были раскрыты в классических работах Г.Ф. Морозова [1912] и ИХ Пачосского [1917], а в дальнейшем развиты и детализированы исследованиями В.Н. Сукачева [1916,' 1972, 1975], А.П. Шенникова [1964], Т.А. Работнова [1972, 1992, 1995], Б.М. Миркина [1974,1985, 1989] и ряда других отечественных авторов. Изучению процессов динамики фитоценозов еще в начале XX века много внимания уделяли R. Huit [1985], E.Warming [1901], Н.С. Cowles [1899], F. Е. Clements [1916] и A.G. Tansley [1920], которые заложили основы учения о сукцессиях, получившее впоследствии развитие в работах как отечественных [Высоцкий, 1915; Александрова, 1964; Раменский,1971; Разумовский, 1981; Дымина, 1985; Титлянова, 1993; Реи-мерс', 1994], так и иностранных геоботаников и экологов [Margalef, 1969;

Рикф'лефс, 1979; Одум, 1982, 1985].

Установлено, что процесс восстановления природной экосистемы после нарушений техногенного характера развивается по типу первичной сукцессии, начинаясь с пионерной стадии [MkKedrick, 1987; V.del Moral, 1995], а заселение бывших сельскохозяйственных угодий (залежей) протекает по механизмам вторичной сукцессии - перехода от агрофитоценоза к естественному типу растительного сообщества [Панюков, 1972; Щербова, 1985; Федяева, 1994]. Основные усилия исследователей при изучении первичных сукцессии на техногенных ландшафтах посвящены изучению процессов рекультивации, то есть создания человеком культурных экосистем, являющихся по существу аналогами природных [Колесникова,^; Дриженко, 1985; Дороненко,1979; Певзнер,1990; Гальпери-на,1997]. В Дальневосточном регионе изучению биологической рекультивации техногенно нарушенных земель посвящены работы Н.М. Костенкова [2007], В.И. Ознобихина [2007], С.Д. Шлотгауэр [1993], Л.Ф. Голышевой [1982], В.В. Подковыркина [1983], Е.С. Зархиной [1990], З.Г. Мизерхановой [1991, 2000], Л.Т. Крупской [1997], В.В. Файзулина [1998], C.B. Осипова [2001, 2005, 2006], В.Т. Яборова [2007], А.Н. Алешичева [2007, 2009], O.A. Сорокиной [2009]. Значительно меньше работ по изучению процессов естественного зарастания растительностью техногенных ландшафтов [Archibold, 1978; Cargill, 1987; Winterhaider, 1996; Яборов, 2007; Климова, 2007; Алешичев, 2009; Шлотгауэр, 2010]. При этом отмечается, что формирование растительного сообщества в условиях Севера протекает медленно и основным ограничивающим фактором является температура [Баран-ник, 1972; Куприянов, 2008; Манаков, 2009; Арчсгова 2013].

Изучение процессов формирования культурных насаждений урбанизированных территорий, примером которых являются города, имеет давнюю историю, и в настоящее время этой теме также уделяется большое внимание, особенно с учетом возросших требований человека к состоянию окружающей среды. При этом отмечается, что растительные ресурсы урбанизированных земель выполняют важную роль в формировании комфортных условий для проживания людей [Юс-кевич, 1968; Лунц, 1974; Кулагин, 1980; Миларт, 1982; Pignatti, 1982; Jansen, 1984; Ходаков, 1986; Klots, 1988; Falinski, 1998; Бланк, 2002; Ковязин, 2008; Колесникова, 2010; Анищенко, 2011]. Исследованиям формирования растительных сообществ на территории городов Дальневосточного региона России посвящены работы Н.С. Шиховой [2006], И.А. Раткевич [2007], О.Н. Ухваткиной [2008], А.А Бабурина [2009], ГЛО. Морозовой [2010], H.A. Тимченко [2012].

Трансформации биоресурсного потенциала агрофитоценозов при переходе их в залежи изучены мало, несмотря на то, что таких земель в настоящее время в России насчитывается более 50 млн. гектаров [Трофимов, 2005; Залесов, 2010]. Исследованию залежных земель посвящен ряд работ отечественных и зарубежных авторов [Короткий, 1912; Bazzaz, 1968; Nicholson, 1974; Верхунов, 1979; Митрюшкин, 1979; Keever, 1983; Leps, 1987 Федяева, 1994; Недайборщ, 2008; Цветков, 2012]. В развитии фитоценозов на залежных землях отмечается несколько этапов, а главной трудностью в восстановлении их до состояния естественной природной среды является пирогенный фактор. При этом на бывших сельскохозяйственных угодьях формируются биологические ресурсы замещения. По определению Д.И. Люри с соавторами [2010], это внутрисельскохозяйственные замещающие ресурсы первого типа. Кроме них в травянистых экосистемах формируются замещающие ресурсы второго типа - ресурсы лекарственных растений, охоты и собирательства.

Учитывая тесную связь растительности и почвы, учеными проанализированы результаты изучения процессов трансформации почвенного покрова на аптропогеннонарушенных землях. Тесная связь растительности и почв была доказана еще В.В. Докучаевым [1949], а позднее подтверждена и развита многими зарубежными и отечественными исследователями [Fiher, 1928; Ткачен-ко, 1939; Вайчис, 1958; Tarrant, 1964; Гришина, 1974; Добровольский, 2006; Росликова, 2006]. В настоящее время для природно-антропогенных объектов восприятие почв (как аналогов природных) сменилось пониманием антропогенной сущности почв, определяемой их историей и видом современного использования. Наряду с урбаноземами выделяются индустриземы, рекреаземы, реплантоземы, культуроземы, имеющие признаки природных почвенных процессов [Подгорная, Росликова, 1999; Прокофьева, Строганова, 2004]. Согласно современной классификации [Подгорная, Росликова, 1999; Почвы ландшафтов ..., 2010; Классификация и диагностика ... , 2004] субстраты техногенных ландшафтов, лишенные естественного почвенного покрова, относят к техногенным поверхностным образованиям. Это либо целенаправленно сконструированные почвоподобные тела, либо остаточные продукты хозяйственной деятельности, состоящие из природного или специфического новообразованного субстрата. На юге Дальневосточного региона изучению трансформации почв техногенных и урбанизированных ландшафтов посвящены работы JI.T. Крупской и Е.В. Новиковой [1993], С.А. Шляхова

[2002], Н.С. Шиховой [2005], Н.М. Костенкова и Л.Н. Пуртовой [2009, 2010], А.Н. Махинова с соавторами [2005, 2006, 2010], Л.Н Пуртовой [2010, 2011, 2013], И.В. Комачковой [2012].

Глава 2 Физико-географические условия мест проведения исследований

На основании анализа рельефа, климата, почв и растительности в районах проведения исследований установлено, что по своим природно-климатическим условиям район исследования техногенно нарушенных ландшафтов находится в бореальном поясе Верхнеамурско-Буреинской почвенно-географической провинции и по своим природно-климатическим характеристикам принадлежит зоне южной тайги лиственничных и сосново-лиственничных южно-таежных лесов. Для района исследования характерны относительно суровые климатические условия произрастания растений, что обуславливает низкий самовосстановительный потенциал нарушенных экосистем [Южная часть ... , 1969; Агроклиматические ресурсы ... , 1973; Шульман, 1984, 1991; Базилевич, 1993; Национальный атлас почв ... ,2011].

Изучаемые залежи и селитебные земли города Благовещенска находятся в Амуро-Уссурийском районе умеренной климатической зоны Дальнего Востока, которая относится к поясу неморальной растительности дубовых, хвойно-широколиственных лесов [Национальный атлас почв ... , 2011]. Для этой территории характерно малое количество осадков и достаточно низкие температуры в течение зимы, что приводит к глубокому промерзанию почв и соответственно ограничивает рост и развитие растений. Неравномерное распределение осадков в течение года приводит к формированию засушливых периодов весной и осенью, что создает благоприятные условия для возникновения пожаров на исследуемых территориях. Районы исследования залежей находятся в местностях с преобладанием лесной, лесостепной и лугостепной растительности.

Глава 3 Объекты и методы исследований

Объекты исследований

Исследования проведены на территории Амурской области (рисунок 1). В качестве техногенных ландшафтов выбраны участки дражной добычи золота (1) и разработки строительных карьеров (2) в Селемджинском районе. Урбанизированная территория изучалась на примере селитебно-промышленной зоны города Благовещенска (6). Залежные земли (3,4,5) изучались на заброшенных полях различных хозяйств южной сельскохозяйственной зоны Амурской области (в Шима-новском, Благовещенском и Архаринском районах).

Участки дражной добычи золота исследованы на территории бывшего прииска «Токур» в пойме реки Малый Караурак (приток реки Селемджи). Заброшенные строительные карьеры изучены в окрестностях железнодорожной станции Февральск. Техногенно нарушенные ландшафты находятся в пределах Буреин-ского флористического района [Сосудистые растения советского ... , 1985 -1996].

Мостоем

Бес<а«.,п'СеееЕря«ь™

^"-ГСреа <Уюш» ЧИТИНСКАЯ!

4 I

ОБЛАСТИ.

ХАБАРОВдМЙ

■щ.—) КРАЙ^

Золотая Гора

ково^одино

Талаан^-/_ч\г ¡.Ддалннаа >-ч Магдага1

Гул янь С'

шукан

Оговжа /

Ураловка

'Цзмпэиугу

""Хуыаэрхэ Насдахань

у ^^

—Убгь-Умальгая. гыр/он

^Чагоян

£ Маньгуй

/г Цзиныианьчже*

Счнпунгоу „ ГСиньпинь X)

рАлунтанъ 4

Мордага

Цзиньхэ

>хэтунь

'Р^тулихэ Алихэ Кэйхэ —

Ганьхэ V

3 Точхаитьн'/гухэ ^

•Ромны

Юаньл,'

Ушман.

о» Шючжань)

) Ивановка^

Зимовье

Сычжы

>^Уэрсыхань

Шньдухэ .--

1 - дражные отвалы; 2 - карьеры; 3,4,5 - залежи: 6 - урбанизированная территория Рисунок 1 - Места проведения исследований

Изучение свойств и особенностей культурных растительных сообществ, применительно к урбанизированным территориям, проведено на примере города Благовещенска. Город расположен в междуречье рек Амур и Зея.

Исследованные залежи географически расположены на юге Амуро-Зейской равнины и на Архаринской низменности, занимающей крайнюю юго-восточную часть Зейско-Буреинской равнины.

Урбанизированная территория и все изученные залежи находятся в Нижне-Зейском флористическом районе [Геоморфология юга ... , 1973; Сосудистые растения Буреинского ..., 2000].

В Благовещенском районе исследования проводились в окрестностях села Грязнушка на бывших сельскохозяйственных угодьях совхоза «Новомихайлов-ский».

В Архаринском районе исследования проведены на сельскохозяйственных угодиях

а) бывшего совхоза «Архаринский» (п. Архара) - в двух и четырех километрах на север и шести километрах на северо-запад от поселка Архара;

б) бывшего совхоза «Целинный» (с. Антоновка) - на второй надпойменной

террасе реки Амур;

в) бывшего колхоза «Приамурский пограничник» (с. Иннокентьевка) - на

первой надпойменной террасе реки Амур.

В Шимановском районе исследования проведены в окрестностях села Свободный труд на землях сельхозугодий бывшего совхоза «Георгиевский».

Методы исследований

При проведении исследований использовался метод маршрутных наблюдений по схеме, предложенной Б. М. Миркиным [1989]. Для описания отдельных сообществ на маршрутах выделялись пробные площадки размером не менее 25x25 м. В описании исследуемых площадок использовался шкальный метод абсолютного учета [Геоботаника, 1963].

При прохождении маршрутов и на пробных площадках учитывалась видовая принадлежность, подсчитывалось общее количество видов, определялись экологические группы растений по отношению к увлажнению, приуроченность видов к типам растительности, характер произрастания отдельных видов, характеристики обилия видов (густота, степень проективного покрытия), учитывались периоды массового цветения и смены аспектов, проводились наблюдения за флуктуапион-ными изменениями. На площадках, где присутствовали деревья, проводился абсолютный учет древесных растений, по пятибалльной шкале оценивалось их прижизненное состояние, устанавливалась ярусность насаждений и определялся диаметр ствола на высоте 1,25 м.

Экологические группы растений по отношению к увлажнению определены на основании шкалы А.П. Шенникова [1964] и представлений Г.Д. Дыминой [1985].

При определении приуроченности видов к типам растительности использовались данные JI.A. Корецкой [1962].

Характер произрастания отдельных видов был изучен на основе классификации, предложенной В.Н. Сукачёвым [1975].

Характеристика обилия видов учитывалась по шкале О. Друде [Drude, 1919; Работнов, 1992], однако в отличие от классического способа, когда описание зависит от даты, определение проводилось в момент массового цветения каждого вида. Это отражает фенологическую смену растений в сообществе.

При пользовании шкалой Друде неизбежно приходится учитывать представление о покрытии, то есть о занимаемой сообществом площади. Во многих случаях отметка Soc (фон) будет соответствовать покрытию особями данного вида более 90% площади участка, отметка Сор 3 - 90 - 70%, Сор 2 - 70 - 50%, Сор 1

- 50 - 30%, Sp - 30 -10%, Sol - менее 10% [Общая геоботаника, 1982].

Использовалась шкала обилия с системой количественных придержек по проективному покрытию и степенью участия вида в фитоценозе, приведенная Г.Д. Дыминой [1985]. При этом в соответствии с представлениями Т.Л. Работнова [1992] к доминантам отнесены виды со степенью участия 8% и более, к содоми-нантам - 2,5 — 8%.

Определение видовой принадлежности растений проводили с использованием монографических определителей, руководств и сводок [Комаров, Клобуко-ва-Алисова, 1931, 1932; Соколов, 1965; Ворошилов В.Н., 1966, 1985; Дикорастущие деревья ... , 1968; Ареалы деревьев ..., 1977,1980, 1986; Древесные породы мира, 1982; Древесная флора ..., 1982; Сосудистые растения советского ... , 1985

- 1996; Сосудистые растения Буреинского ..., 2000].

В древесных сообществах ярусность насаждения определялась в соответствии с методами, предложенными Г.В Гуковым [1989] и П.С. Погребняком [1988]. Использовался абсолютный метод учета древесных растений и шкальная (по пятибалльной шкале) оценка их прижизненного состояния [Методы изучения ... , 2002; Оценка состояния ..., 2009; Гусев, Андрушко, 2011]. Плотность (густота) насаждения определялась как количество деревьев или кустарников, произрастающих на единице площади (шт/га).

В районе золотодобычи исследования проводились в 2000 - 2003 гг. Выбраны участки, где процесс добычи золота был завершен за 70,35 и 10 лет до момента проведения исследований. Хронология установлена по документам бывшего прииска «Токур». Для сравнения выбран участок коренного леса в месте проведения исследований. На дражных отвалах пробные площадки расположены в разных точках рельефа: на вершинах отвалов, на их склонах и в ложбинах между ними. На каждом исследуемом участке исследовано по три сектора в каждом элементе рельефа.

В 2005 - 2006 гг. обследованы карьеры, эксплуатация которых завершилась 25 лет назад (к моменту начала исследований). Обследовано 5 карьеров. Пробные площадки (не менее трех на каждом элементе карьера) закладывались на террасах, склонах и в ложах.

На урбанизированной территории (селитебно-промышленная зона города Благовещенска) исследования проводили в 2006 - 2009 гг. На уличных аллеях, в скверах, парках, вдоль русел рек Чигири, Бурхановка, на территории Асташин-ских озер и пустырях проводились маршрутные исследования. На каждом объекте закладывалось не менее трех пробных площадки. В 2006 - 2007 гг. проведена инвентаризация, которая заключалась в проведение абсолютного учета всех деревьев, произрастающих на главных улицах города Благовещенска [Методика инвентаризации ... , 1997; Бланк, 2002]. В соответствии со СНиП 2.07.01-89* территория города подразделяется на селитебную, производственную и ландшафтно-рекреационную. Объектами исследований на территории города являются микро-

экосистемы зеленых насаждений общего пользования — уличные аллеи, скверы и парки, относящиеся к селитебно-промышленной зоне города [Ковязин, 2008].

В качестве индикатора состояния древесных насаждений в городе выбрана береза плосколистная (Be tula platyphylla Sukacz.). Оценка состояния берез этого вида в городских насаждениях проводилась вдоль магистральных улиц и в скверах города. Отмечалось наличие изъянов коры, искривленность стволов, наличие сухих веток [Гусев, 1984]. Проводилось определение показателей асимметрии листовых пластинок берёзы плосколистной (Betula platyphylla Sukacz), произрастающей в городе и в естественном лесу в пригороде. При этом использовалась методика В.Ю. Солдатовой [2005]. На листовой пластине визуально проводили две перпендикулярные оси и измеряли их размеры. Определялся коэффициент корреляции большой и малой осей и площади правой и левой половины листа. В качестве показателя для оценки экологических условий урбанизированной территории использовалась вариабельность значений площадей половин листовых пластин. Вариабельность оценивалась по показателю среднего квадратического отклонения.

Исследование залежных земель проводилось в 2000 - 2009 гг. Изучались залежи, находящиеся в разных зонах растительности (лугостепная, лесостепная и лесная). В каждой растительной зоне изучено не менее трех залежей. Возраст залежей колебался от 4 до 16 лет. Хронология вхождения полей в залежь устанавливалась по документам хозяйств, которым эти поля принадлежали.

Фитоценотические характеристики определялась при прохождении маршрутов и на пробных площадках. На каждой залежи закладывалось не менее четырех площадок квадратной формы. Рядом с залежами в непосредственной близости находятся леса, болота, реки, используемые сельскохозяйственные угодья и населённые пункты. Чтобы полнее охарактеризовать растительные сообщества на исследуемых участках, выделялись пограничные (буферные) зоны. Исследования в пограничных зонах позволили оценить заселяющие залежь растения по принадлежности к тому или иному типу (лесная, луговая, болотная, сегетальная). При выделении пограничных зон учитывались следующие факторы: близость какого-либо типа растительности (болото, лес, ивняк), характер видового состава. При этом основную площадь залежи обозначали как зона «луг», а буферные зоны - в зависимости от граничащих с ней биотопов. Такими для всех изученных залежей являются зоны «луг-болото», «луг-дорога», «луг-лес», «луг-ивняк» и «луг-сельхозугодие».

Исследование зависимости вторичной сукцессии агрофитоценозов на залежах от вида антропогенной нагрузки осуществлялось при однократном обследовании в июле. Изучение сезонной динамики, сукцессионных и флуктуационных закономерностей на залежах осуществлялось при обследовании залежей в течение всего вегетационного периода. Наблюдения за динамикой зарастания залежей древесными растениями и флуктуационными изменениями проводились в течение нескольких лет.

Для изучения состояния почвы на исследуемых участках выполнены почвенные разрезы по общепринятым в почвоведении методикам [Иванов, 1976; Голов, 2001; Ганжара, 2002; Прокопчук, Наумченко, 2003; Федорец, Медведева,

2009]. Применялся профильный метод, сущность которого заключается в изучении морфологии генетических горизонтов, включая почвообразующую породу. Изменения в почвенном профиле служат основой для суждения о природе процессов почвообразования. Названия почв и почвенно-техногенных образований приведено в соответствии с классификацией 2004 года [Классификация и диагностика почв ... , 2004]. В морфологическом описании почвенных разрезов обозначения почвенных горизонтов приведены в соответствии с представлениями В.И. Росликовой [2006].

Глава 4 Оценка возможностей восстановления биологических ресурсов техиогенно-нарушенных земель

Фитоценоз коренного, естественного леса, не затронутого горно-рудными работами, в районе нахождения участков золотодобычи характерен тем, что основными лесообразующими породами в нем являются пихта почкочешуйная (Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim) и ель аянская (Picea ajanensis (Lindl, et Gord.) Fish, ex Carr.). В коренном лесу эти виды представлены достаточно крупными деревьями с диаметром стволов до 1 м. Подрост пихты и ели присутствует во всех древесных ярусах, что говорит о нормальном развитии насаждения и идущих в нем процессах самовосстановления. В первом ярусе присутствуют крупные (половозрелые) представители лиственных пород - тополь душистый (Popuhts suave-olens Fisch.) и ива козья (Salix caprea L.), которые способны обеспечить семенами участки после прекращения дражной добычи золота. Развиты кустарниковый и травянистый яруса. Степень покрытия травянистого покрова невысокая.

Через 10 лет после окончания добычи золота дражным методом растительность формируется пятнами (куртинами). На больших пространствах гравийно-каменистых насыпей (отвалов) вообще нет растений. Из древесных видов на вершине отвалов 10-летней давности встречаются береза плосколистная (Betula platyphylla Sukacz.), тополь душистый, ива козья (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристика растительности 10-летних отвалов после дражной добычи золота (дражный полигон бывшего прииска «Токур», долина реки Малый Караурак, Селемджинский р-н, Амурская обл.)

—_Еельеф Ярус Вершина Склон Ложбина

1 2 3 4

Древесный: породы, диаметр ствола (см) Береза 8,1±0,2 - 8,9±0,3

Тополь 10,2±0,3 4,6±0,2 10,8±0,2

Ольха 7,3±0,2 - 8,3±0,3

Лиственница _ - 4.8±0.2

Густота, шт./ •а 68,0±12,4 4,2±2,3 87,6± 14,8

Структура насаждения 5БЗТ20 8И2Т 4Б4Т2И

Окончание таблицы 1

1 2 3 4

Редкий Редкий Средний

Кустарниковый: ива козья, ива козья, ива козья,

малина Комарова, шиповник малина Комарова,

густота, шиповник тупо- тупоушко- шиповник тупоушко-

виды ушковый выи вый, смородина пе-

чальная

Травянистый: степень покрытия (%), виды 30% хвощ зимующий, иван-чай узколистный нет 50% пырей ползучий, хвощ зимующий, иван-чай узколистный

Склоны 10-летних отвалов заселены деревьями реже, чем вершины (сказывается крутизна склона). На склонах обнаруживаются редкие деревья тополя душистого. Более плотно деревья представлены в ложбинах отвалов, где достаточно часто обнаруживаются водоемы (заполненный водой котлован). Ложбины в основном заселены теми же лиственными породами, что и вершины, только иногда в подросте обнаруживаются молодые деревца лиственницы Каяндера (Larix са-janderi Мауг) и ольхи волосистой (Alnus hirsuta (Spach) Fish, ex Rupr.).

Кустарниковый ярус достаточно редкий (в ложбине - средней густоты) и представлен в основном подростом ивы козьей, малиной Комарова {Rubus кота-rovii Nakai), шиповником тупоушковым (Rosa amblyotis С.А. Меу.) и смородиной

печальной (Ribes triste Pall.).

В травянистом ярусе преобладал хвощ зимующий (Eguisetum hyemaJe L.), иван-чай узколистный (Chamerion angustifolum (L.) Holub), пырей ползучий (Elitrigia repens (L.) Nevski.). Степень покрытия травянистой растительностью на вершине едва достигает 30%. На склонах травянистой растительности, как правило, вообще нет, а в ложбине этот показатель не превышает 50%.

На 35-летних отвалах отмечалось более плотное растительное сообщество по сравнению с 10-летними участками. Не заселенные растениями участки здесь либо отсутствуют, либо невелики по размерам и, как правило, покрыты мхами и лишайниками. Видовой состав деревьев тот же, что и на 10-летних отвалах. Основные представители древесных пород - тополь душистый, ива козья, береза плосколистная, ольха волосистая и черемуха обыкновенная. На 35-летних отвалах наблюдалось образование второго древесного яруса, который состоял из подроста

перечисленных выше пород.

Присутствует также и кустарниковый ярус, в котором помимо шиповника тупоушкового и смородины печальной встречаются волчник корейский (Daphne koreana (L.) Nakai), смородина малоцветковая (Ribes pauciflorum Turcz.ex Pojark.) и воронец красноплодный (Actaea erythrocarpa (L.) Fish.). Густота насаждения в кустарниковом ярусе оценивается как средняя.

Более разнообразен и плотен травянистый покров насаждений. Помимо растений, отмеченных для 10-летних участков, здесь произрастают звездчатка сред-

няя (Stellaria media (L.) Vill.) и крапива узколистная (Urtica angiistifolia Fish, ex Hörnern.). Они же и доминируют в травяном покрове склона и ложбины. На вершине доминируют хвощ зимующий и иван-чай узколистный. Степень покрытия травянистой растительностью везде, кроме склонов, высокая. В ложбине этот показатель превышает 80%.

На 70-летнем участке дражных отвалов полностью отсутствуют прогалины. Деревья на этом участке крупнее. Диаметр деревьев достигает 40 см. Растительность, за исключением сектора на вершине отвала, сформирована как трехъярусное насаждение (два древесных и один кустариниковый). Видовой состав древесных ярусов не отличается от предыдущих участков и представлен лиственными породами (тополь душистый, ива козья, береза плосколистная, ольха волосистая), а в кустарниковом ярусе появляется подрост пород, населяющих коренной лес, ели аянской и пихты почкочешуйной (таблица 2). На участке дражных отвалов с 70-летней историей встречаются очень густые заросли кустарников, которые представлены подростом ивы козьей, малиной Комарова, шиповником тупоушко-вым, волчником корейским, смородиной печальной и малоцветковой. Более плотен здесь и травяной покров. На вершине, склоне и в понижениях преобладают звездчатка средняя, крапива узколистная, хвощ зимующий, пырей ползучий и орляк обыкновенный (Pteridium aquilinum (L.) Kuhn). Степень покрытия травянистой растительностью достигает 80%.

Таблица 2 - Характеристика растительности 70-летних отвалов после дражной добычи золота (дражный полигон бывшего прииска «Токур», долина реки Малый Караурак, Селемджинский р-н, Амурская обл.)

-----Рельеф Ярус — Вершина Склон Ложбина

1 2 3 4

Береза 11,6±2,8

Древесный: Тополь 34.3±3,4 43,4±4,7 30,4

породы, Ольха 29,6±3,7

диаметр Ива 30,3±1,7 36,4±6,4 28,6

ствола (см) Черемуха 14,5±1,6

Ель 12,4±3,2 14,7±2,3

Пихта 14,6±2,7 15.8±3,2

Густота, шт./га 734,6±46,7 516,8±37,8 824,8±54,2

Структура насаждения 5ТЗИ20 6Т4И 7ИЗТ

Густой Густой Густой

Кустарниковый: густота, виды малина Комарова, шиповник тупо-ушковый, волчник корейский, смородина печальная шиповник тупо-ушковый, смородина печальная, волчник корейский, бузина кистистая Малина Комарова, шиповник тупо-ушковый, смородина печальная, смородина малоцветковая волчник корейский

Окончание таблицы 2

1 2 3 4

80% 80% 80%

хвощ полевой, звездчатка сред- звездчатка сред-

Травянистый: звездчатка сред- няя, няя,

степень покрытия (%), няя, пырей ползучий, крапива узколист-

виды пырей ползучий, крапива узколист- ная,

крапива узко- ная, папоротник орляк,

листная папоротник орляк, хвощ зимующий

хвощ зимующий

Трудности в процессах восстановления растительности на отвалах подчеркивают и медленные процессы почвообразования. На 10-летних участках отвалов почвенное образование характеризуется как «литострат инициальный», в разрезах наблюдается полное отсутствие каких бы то ни было генетических горизонтов.

На 35-летних отвалах тип почвенной структуры приближается к типу «литострат органно-аккумулятивный», в разрезах появляется слой листового опада. Высокая плотность растительного сообщества на 70-летнем участке определяет появление в почвенном разрезе слоя лесной подстилки, слоя дернины и слоя, который определяется как гумусированный (таблица 3). Размер этого горизонта достигает 2 см.

Таблица 3 — Морфологическое описание почвенного разреза на вершине 70-летнего дражного отвала_

Отвалы дражного полигона бывшего прииска «Токур», долина реки Малый Караурак, Селемджинский р-н, Амурская обл. Вершина отвала. Растительность - березняк разнотравно-злаковый. 70-й год после образования отвала. Почва: Литострат гумусово-аккумулятивный

Горизонт Мощность Описание

0 0 — 3 см Хорошо и слаборазложившйся листовой и травянистый опад, листья деревьев, переход резкий.

Ш 3 — 6 см Темно-бурый, дернина, сформированная живыми и отмершими корнями травянистых растений, зернистый, переход резкий.

Ш 6 —8 см Однородно окрашенный, легкий суглинистый, зернистый, рыхлый, пронизан корнями, переход ясный.

№ 8-10 см Серый, комковато-зернистый, обильно пронизан корнями, переход постепенный.

2Т_Гс 10-50 см Серый, тяжело суглинистый, включения гальки и песка, редко корни.

В зоне хвойно-таежных лесов карьеры, оставленные после завершения строительства без проведения надлежащих рекультивационных работ, практически не зарастают растительностью на протяжении длительного времени (таблица 4).

Таблица 4 - Густота деревьев (шт/м2) в разных частях карьера через 25 лет после окончания работ _______

Терраса Ложе с водоемом Ложе без водоема Склон Склон, «языки»

Лиственница 2,7±0,5 1,4±0,5 - - 2.2±0,6

Береза 1,0±0,4 - - - 0,6±0,2

Ива 0,8±0,2 1,6±0,4 0,6±0,5 - 0,8±0,3

Крутые склоны и твердое ложе карьеров, сформированные в результате работы тяжелой техники и выборки грунта до скальных пород, плохо заселяются древесными и травянистыми растениями. Только терраса карьера через 25 лет достаточно густо покрыта подростом лиственницы Каяндера, а склоны и ложе остаются практически голыми. В случае образования на дне карьера водоема можно наблюдать появление подроста лиственниц и ивы козьей по его берегам. Активное заселение террасы говорит о том, что засев территории семенами растений происходит успешно, но подрост деревьев со склонов смывается, а в ложе карьера вымерзает зимой.

Таким образом, в условиях южно-таежной зоны Приамурья процессы самовосстановления растительности возможны, но в достаточной степени затруднены. Восстановление происходит медленно. Основными ограничивающими факторами являются дефицит тепла и сложность создаваемого в результате техногенной деятельности рельефа. Сложность создаваемого рельефа сказывается на дражных отвалах и еще в большей степени в карьерах. Крутизна склонов техногенных образований затрудняет закрепление растений. В карьерах они настолько круты (почти отвесны), что постоянно происходят оползни. Поэтому склоны и на отвалах и в карьерах длительное время остаются "голыми". В местах проведения карьерных разработок процессы самовосстановления в принципе невозможны без проведения горно-технической рекультивации, главным элементом которой является вы-полаживание крутых склонов и рыхление днищ карьеров.

Глава 5. Оценка состояния растительных ресурсов урбанизированной территории

Биологические ресурсы урбанизированных территорий, земель, на которых человек проживает и работает, направлены на удовлетворение жизненных потребностей людей, на создание комфортных условий их существования. Эту важную для человека задачу выполняют почвы и растения, произрастающие на них.

На селитебно-промышленной территории города Благовещенска не сохранилось ни одного уголка естественной природной среды, о чем свидетельствует отсутствие в городских зеленых насаждениях основного представителя окрестных лесов - дуба монгольского (Quercus mongolica Fisch, ex Ledeb.).

В зеленых насаждениях города деревья представлены аборигенными и ин-тродуцированными видами. К первой категории относятся два вида тополей (Рор-ulus suaveolens Fisch., Р. trémula L.), вяз мелколистный {Ulmus pumita L.), два вида берез (Benüa platyphylla Sukacz., В. davurica Pall.), черемуха обыкновенная (Padus avium Mill.), ясень маньчжурский (Fraxinus mandshurica Rupr.) и ивы (Salix abscondita Laksch., 5. nipponika Franch. et Savat.). Среди интродуцентов 4 вида топо-

лей (Popul us nigra L., P. koreana Rehd., P. simonii Carr. и P. alba L.) и клен негундо (Acer negundo L.).

В составе уличных аллей, скверов и парков города Благовещенска произрастает не более 20 наименований деревьев (таблица 5).

Таблица 5 - Видовой состав и количество деревьев в сквере на пл. им. Ленина (г.Благовещенск, 2008 г.)_________ __

Название деревьев Количество, шт.

Ясень маньчжурский (Fraxinus mandshurica Rupr.) 38

Липа амурская (Tilia amurensis Rupr.) 34

Вяз мелколистный (Ulmuspumila L.) 33

Клен негундо (Acer negundo L.) 25

Тополь черный (Populus nigra L.) 19

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) 12

Сирень обыкновенная (Syringa vulgaris L.) 11

Тополь дрожащий (осина) {Populus trémula L.) 10

Ель сибирская (Picea obovata Ledeb.) 5

Черемуха Маака (Padus maackii (Rupr.) Kom.) 5

Бархат амурский (Phellodendron amwense Rupr.) 3

Всего: 195

Основные представители дендрофлоры в городских насаждениях - тополя и ильмы (Ulmus pumila L.), значительно реже в посадках отмечаются клены (Acer negundo L.), ясени (Fraxinus mandshurica Rupr.) и березы (Betula platyphylla Sukacz., B. davurica Pall.). В уличных аллеях отсутствуют кустарники. Мало их и в парках и скверах.

Площадь, занимаемая парками и скверами, которые в основном расположены в центральной части города, невелика и составляет всего 0,2% от селитебно-промышленной зоны. Густота насаждений в скверах колеблется от 73 до 1300 шт/га, а в целом по городу не превышает 25 деревьев на 1 гектар.

Скуден видовой состав травянистых растений. В парках и скверах количество видов не превышает 30 наименований, преобладают полыни (таблица 6). Более 50% из обнаруженных на территории города видов травянистых растений принадлежат к группе сорных или рудеральных растений.

Таблица 6 - Видовой состав травянистой растительности в сквере бывшего Шад-

ринского собора (г. Благовещенск, юоль 2008 г.) ___

_Астровые (Asteraceae Dumort.)_

Полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.).______

Осот полевой (Sonchus arvensis L.)_______

Одуванчик монгольский (Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.)_

Бодяк щетинистый (Cirsium setosum (Willd.) Bieb.)_______

Окончание таблицы б__________

_Мятликовые (Poaceae Barhn.)_

Пырей ползучий (Elitrigia repens (L.) Nevski)________

Щирицевые (Amaranthaceae Juss.) _

Щирица запрокинутая (Amaranthus retroßexus L.)__

Розовые (Rosaceae Juss.)___

Гравилат алеппский (Geum aleppicvm Jacq.)__

МолочаЙ1ше (Euphorbiaceaae Juss.)

Молочай двуцветный (Euphorbia discolor Ledeb.)____

Пасленовые (Solanaceae Juss.)________

Паслен черный (Solanum nigrum L.)____________

Кадустовые (Brassicaceae Burnett)_

Пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.)_

_Подорожниковые (Plantaginaceae Juss.) __

Подорожник приземистый (Plantago depressa Willd.)_______

Маревые (Chenopodiaceae Less.)_____

Марь белая (Chenopodium album L.)____________

Причинами скудности видового состава растительности зеленых насаждений в городе являются отсутствие питомников для производства посадочного материала в муниципальном предприятии «Зеленстрой», постоянное выкашивание трав на улицах, в скверах и парках и ежегодное выгорание пустырей.

Для посадок в городе используются саженцы из окрестных лесов, плохо адаптированные к экологическим условиям городской территории. Так, в Благовещенске встречаются единичные экземпляры тополя серебристого, который является достойной альтернативой для внедрения в тополевые насаждения города. Вид, как известно, не образует пуха, из-за которого тополя исключены из ассортимента озеленительных пород. В пригороде имеется старый, заброшенный питомник этого вида, который был заложен в начале 80-х годов прошлого века. В настоящее время это две лесополосы половозрелых деревьев. Размножение ^данного вида тополя оказалось вполне возможным методом укоренения корневой поросли от взрослых деревьев. Корневые отпрыски тополя серебристого, как правило, совершенно лишены корней. Для успешного укоренения корневой поросли нужно проводить изоляцию корневых отпрысков от материнского дерева весной или их пересадку в питомники. При соответствующем уходе и частом поливе к осени у саженцев формируется достаточно мощная корневая система. Данная технология отработана и внедрена в МП «Зеленстрой» города Благовещенска.

Создание культурных сообществ травянистой растительности (газонов) в городе вообще не ведется. Травы в скверах и парках выкашиваются с использованием техники, полностью уничтожающей надземную часть растения. В итоге в сообществах начинают преобладать корневищные виды рудералыюй растительности.

Прижизненное состояние деревьев на селитебно-промышленнои территории города Благовещенска неудовлетворительное. Деревья достигают предельно-

го возраста и начинают отмирать. Замещающих посадок не осуществляется, а если это и происходит, то используемые саженцы практически не приживаются. Плотность растительных сообществ в городе низкая. На одного жителя города приходится 2,5 м2 зеленых насаждений (при норме 16 м2).

Примеров удовлетворительного состояния растительных ресурсов урбанизированной территории города Благовещенска совсем немного. К ним следует отнести скверы, которые находятся на территории тех или иных предприятий и учреждений. Такие скверы, как правило, не являются местом отдыха горожан, а выполняют сугубо декоративную, озеленительную функцию. Сквер, расположенный на территории Всероссийского научно-исследовательского института сои (ВНИИ сои), за 25 лет своего существования прошел путь от пустыря, заваленного строительным мусором, до насыщенного лесокустарникового сообщества, в котором представлены ель сибирская (Picea obovata), сосна обыкновенная (Pinns sylvestris), береза плосколистная (Betula platyphyllä), береза даурская (Betula davu-rica), тополь черный {Populus nigra), тополь корейский (Populus ¡coreana), орех маньчжурский (Juglans mandshurica Maxim.), черемуха Маака (Padus maackii (Rupr.) Korn.), пузыреплодник амурский (Physocarpus amurensis (Maxim.) Maxim.), липа амурская (Tilia amurensis Rupr.), аралия высокая (Aralia elata (Miq.) Seem.) и некоторые другие виды, представляющие аборигенную и интродуцированную флору.

Хорошо развитое растительное сообщество определило формирование почвенной структуры, проявляющей тенденцию к образованию гумусированных горизонтов (таблица 7).

Таблица 7 - Морфологическое описание почвенного разреза в сквере ВНИИ сои (город Благовещенск, 2007 г.)_

Первая надпойменная терраса реки Амур, северо-западный район г. Благовещенска, пересечение улиц Василенко и Игнатьевское шоссе, сквер на территории ВНИИ сои, растительность - культурное насаждение: ели, сосны, березы, кустарники, разнотравье, почва: стратозем естественно нарушенный

Горизонт Мощность Описание

1 2 3

0 0-4 см Темно-серый, лиственный и травянистый опад, в нижней части полностью перегнивший.

Uh 4-12 см Светло-серый, пылевато-комковатый, легкий суглинистый, корни, влажный, переход резкий

Ua 12-50 см Строительный мусор, гравий, щебень

UC 50-150 см Красно-бурый, глинисто-уплотненный, влажный, зернистый, литогенные включения, галька, переход плавный

С 150-185 см Цвет ржавый, серо-темнобурый, структура глинистая, плотная, почва влажная, переход зернистый, имеются конкреции

1С 185-200 см Серый, песчаный

В сквере наблюдается типичное антропогенное почвенное образование -стратозем, имеющий насыпной характер. В почвенных разрезах четко выделяется горизонт (0) листового и травянистого опада (до 4 см), в состав которого входят опавшие и неперегнившие листья, сучья и прошлогодняя трава. Далее идет горизонт, который обозначается как дерновый (ТЛ), так как в нем отмечаются частицы почвы светло-серой структуры и много корней травянистых растений. Этот горизонт достигает 6 см.

Таким образом, растительные сообщества урбанизированной территории на примере города Благовещенска находятся в таком состоянии, что в настоящее время не могут бьггь полностью квалифицированы в качестве биологического ресурса, предназначенного для создания комфортных условий проживания людей.

Глава 6 Трансформация растительности агрофитоценозов при переходе их в залежи

Анализ развития растительных сообществ на залежных землях в южной сельскохозяйственной зоне Амурской области позволяет обосновать прогностическую модель, которая показывает трансформацию растительных ресурсов агрофитоценозов при переходе их в залежь (рисунок 2).

категория залежи

и I»— I 1 по.», гьу

| а | - Залежь на полях кормовых севооборотов | б | - Залежь на пашнях | с | - Залежь периодически выгорает | д | - Залежь в лесистой местности

[ % - Развитие залежи естественным путем I % - Благоприятные мероприятия (залужение)

Благоприятные мероприятия (лесопосадки) - Не благоприятные события (пожары)

Рисунок 2 — Прогностическая модель развития фитоценозов залежей в южной сельскохозяйственной зоне Амурской области

В соответствии с этой моделью, если сельхозугодия находятся в лесистой местности и окружены лесами (категория Д), залежи активно заселяются деревьями. Облесение происходит от стены леса по направлению к центру поля. Через 15 лет залежь более чем на 50% зарастает деревьями.

Заселение древесными видами залежей, находящихся в местности с преобладанием лугостепной растительности, происходит медленно. Здесь на 5-летних залежах древесных пород еще не обнаруживается. Только через 10 лет на этих полях выявляются отдельно произрастающие кустарниковые формы ивы Миябе (Salix miyabeand). Участки 15-летних залежей уже более активно заселяются представителями ивовых и березовых семейств.

Растения, поселяющиеся на залежных землях в местности с преобладанием лесостепной растительности, в основном принадлежат к мезофитам, что говорит о нормальной увлажненности формирующихся лугов. По принадлежности к типу растительности это в основном растения, произрастающие на сухих лугах. Кроме них залежи также активно заселяются представителями лесных, болотных и сельскохозяйственных экотопов.

Анализ сезонных и флуктуационных изменений в фитоценозе залежей свидетельствует о том, что через 15 лет на бывших сельхозугодьях формируется фитоценоз луговых травянистых растений флуктуационно-устойчивого типа, который приурочен к экотопу с малоизменяющимися по годам условиями. Флуктуа-ционные процессы на залежи ведут к увеличению устойчивости фитоценоза в целом, к полному использованию среды обитания и заполнению всех экониш.

Если залежи (независимо от того, в какой растительной зоне они находятся) в процессе своего существования периодически выгорают (категория С), то растительное сообщество на таких землях характеризуется плохо развитым травяным покровом, основными представителями которого являются полыни и пырей ползучий (таблица 8). На таких полях практически отсутствуют древесные растения.

Таблица 8 - Видовой состав и обилие растений на 10-летней залежи категории С через 3 года после пожара (с. Антоновка, Архаринский р-н, Амурская обл.)_

Название растений Обилие по шкале Друде

1 2

Астровые (Asteraceae Dumort.)

Полынь веничная (Artemisia scoparia Waldst. et Kit.) СорЗ

Одуванчик монгольский (Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.) Sol

Бобовые (Leguminosas Juss.)

Клевер луговой (Trifolium pratense L.) Сор 2

Клевер ползучий (Trifolium repens L.) SP

Мятликовые (Poaceae Barhn.)

Тимофеевка луговая (Phleum pratense L.) Сор 1

Пырей ползучий (Elitrigia repens (L.) Nevski.) Сор 1

Норичниковые (Scrophulariaceae Juss.)

Зубчатка обыкновенная (Odontites vulgaris Moench) I Sp

1 2

Розовые (Rosaceae Juss.)

Гравилат алеппский (Geum aleppicum Jacq.) Sp

Pf пятгж- метткобопозпчатый (Aerimonia striata Michx.) Sol

Гераниевые (Geraniaceae Juss.)

Герань даурская (Geranium davricum DC.) Sp

Поля активно зарастают полынями, если до прекращения на них сельскохозяйственной деятельности они являлись пашней (категория В). Если поле раньше являлось сенокосом или пастбищем (залежи категории Л), то полыней на залежах значительно меньше и в течение 10 - 15 лет преобладающими в фитоценозе являются другие представители семейства сложноцветных. Такие залежи активно зарастают растениями семейств мятликовые и бобовые (таблица 9).

Таблица 9 - Видовой состав и обилие растений на 15-летней залежи категории А (с. Антоновка, Архаринский р-н, Амурская обл.) _

Название растений

1

Астровые (Asteraceae Dumort.)

Обилие по шкапе Друде

Полынь веничная (Artemisia scoparia Waldst. et Kit.)

Полынь пижмолистная (Artemisia tanacetifolia L.)

Полынь маньчжурская (Artemisia mandshurica (Кот.) Кот.)

Ястребинка зонтичная (Heracium umbellatum L.)

Одуванчик монгольский (Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.)

Посконник Линдлея (Eupatorium lirtdleyanum DC.) Бодяк поникший (Cirsium pendulum Fisch.)

Чихотник альпийский (Ptarmica alpina (L.) PC.) Астра Маака (Asler maackii Regel)

Бо1

Un

Un

Сор 1

Сор 1,Ш

Бо1

Un

Un

Un

Клевер луговой (Trifolium pratense L.)

Бобовые (Leguminosae Juss.)

Клевер ползучий (Trifolium repens L.) Клевер люпиновый (Trifolium lupinaster L.)

Тимофеевка луговая (Phleum pratense L.)

Мятликовые (Poaceae Barhn.)

Сор 3,

Сор 1

Un

Пырей ползучий (Elitrigia repens (L.) Nevski.)

Всйник дальневосточный (Calamagrostis extremiorientalis (Tzvel.) Probat.)

Овсяница красная (Festuca rubra L.)

Мятлик узколистный (Роа angustifolia L.)

СорЗ

Сор 1

8о1

8о1

Un

Розовые (Rosaceae Juss.)

I Лапчатка земляничная (Potentilla fragarioides L.)

Сор 2

Окончание таблицы 9

1 2

Лапчатка китайская (PotentUla chinensis Ser.) Sol

Гравилат алеппский (Geum aleppicum Jacq.) Sol, Un

Репяшок мелкобопозлчатый (Agrimonia striata Michx.) Sol

Гвоздичные (Caryophyllaceae Juss.)

Япечлчятка двухцветная (Stellaria discolor Turcz.) Sol, Un

Хвощёвые (Equisetaceae Rich, ex DC.)

Хвош луговой (Eeuisetum pratense L.) Sol

Губоцветные (Labiatae Juss.)

Мята пяупская (Mentha dahurica Benth.) Сор 3, Un

Сытевые (Cyperaceae Juss.)

Осока серповидная (Carex falcate Turcz.) Copl

Валерьяновые ( Valerianaceae Batsch.)

Валеоиана амурская (Valeirana amurensis P. Smirn ex Kom.) Un

Подорожниковые (Plantaginaceae Juss.)

Полопожник большой (Plantaso major L.) Un

Лютиковые (Rununculaceae Juss.)

Лютик ползучий (Ranunculus repens L.) Un

Онокпеевые (Onocleaceae Pichi Serm.)

Оноклея чувствительная (Onoclea sensibilis L.) Un

Сельдереевые (Apiaceae Lindl.)

Пулник датоский (Angelica dahurica (Fisch.) Benth.) Un

Ивовые (Salicaceae Mirb.)

Ива Миябе (Salix miyabeana Seem.) Сор 1

Ива скрытая (Salix abscondita Laksch.) Сор 1

1 Осина (тополь дрожащий) (Populus trémula L.) Un

В развитии вторичной сукцессии на залежах в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области можно выделить три пятилетних этапа (рисунок 3):

1) начальный этап формирования растительного сообщества на залежи. Наблюдается медленное увеличение численности видов травянистых растений. Видовое разнообразие на этом этапе не превышает 70. Преобладают полыни, которые выполняют роль эдификаторов в развитии фитоценоза и создают пирогенно опасную ситуацию для залежных земель

2) этап, характеризующийся резким увеличением видового состава (до 160

видов). В сообществе на бывших пахотных землях продолжают доминировать полыни, а на бывших пастбищах и сенокосах - представители бобовых и злаковых семейств. Залежь начинает активно заселяться древесными растениями;

3) этап, который начинается через 10 - 11 лет после прекращения использования сельхозугодья по назначению. К этому сроку на залежах количество видов достигает 180 (140 родов и 43 семейства). В видовом разнообразии, по всей видимости, наступает насыщение. Роль эдификаторов в отдельных зонах залежей начинают выполнять древесные растения.

На третьей стадии роль трансформации почвенного покрова все еще не становится преобладающей на всей площади залежи. Образуется подстилка, разрушается дернина, но не изменяется морфология почвенных горизонтов.

Возраст, лет

-Семейства —Роды

-—Виды_

Рисунок 3 — Динамика количества системных единиц на залежах разного возраста и этапы развития растительных сообществ на залежах (черная сплошная - линия тренда)

Глава 7 Оценка биоресурсного потенциала антропогенно нарушенных земель Амурской области

В Селемджинском районе в местах дражной добычи золота распространены елово-пихтовые леса. В Амурской области такие леса занимают всего 2,2% и считаются наиболее ценными по хозяйственному значению [Яборов, 2000].

Уникальность елово-пихтовых лесов существенно повышает значимость восстановления растительных сообществ на этих территориях после техногенного воздействия. На месте проведения дражной добычи золота в течение примерно семидесяти лет территория зарастает лиственными породами, и только к концу этого срока в биотопах техногенных ландшафтов создаются условия для начала возобновления елово-пихтовых насаждений. Для полного восстановления биоресурсного потенциала территории потребуется еще немало времени. Известно, что ель и пихта живут до 250 - 300 лет, возраст возмужания у этих деревьев наступает в 30 - 50 лет, а технической спелости они достигают к 70 - 100 годам [Урусов, 2007]. Только через 150 - 160 лет в случае успешного протекания процессов восстановления растительности в местах проведения дражной добычи золота зна-

чительную ценность в качестве биоресурсов будут представлять технически спелые деревья ели аянской (Picea ajanensis (Lindl, et Gord.) и пихты почкочешуйной (Abies nephrolepis (Trautv.) Maxim.).

Ель аянская (Picea ajanensis) - древесина широко используется в строительстве, деревообрабатывающей и лесохимической промышленности. Очень декоративна благодаря голубовато-сизым кронам. В народной медицине с лечебной целью используется хвоя, молодые верхушки веток с почками, незрелые семенные шишки. В хвое обнаружены эфирные масла, аскорбиновая кислота, хлорофилл, каротин, дубильные вещества, смола. Хвоя обладает противовоспалительным, противомикробным, потогонным, обезболивающим, желчегонным свойствами. Смола включается в состав мазей, применяемых при лечении ран. Свежая смола используется как наружное кровеостанавливающее средство.

Пихта почкочешуйная (Abies nephrolepis) используется в целлюлозно-бумажной промышленности и строительстве. Заслуживает внимания в озеленении. Культивируется в основном за пределами Дальнего Востока. Из живицы пихты получают пихтовый бальзам, который употребляют в медицине в качестве ранозаживляющего средства, в оптическом производстве - для склеивания линз, а также как иммерсионное масло для микроскопических исследований. В народной медицине молодые побеги используются для ванн при простудных заболеваниях, смола используется для приготовления некоторых мазей.

До достижения срока технической спелости елей и пихт биологические ресурсы территории могут быть представлены лиственными породами деревьев и кустарников, заселяющих техногенные земли. На отвалах дражной добычи золота через 70 лет возобновления биоресурсный потенциал представлен тополем душистым (Populus suaveolens Fisch.); ольхой волосистой (Alms hirsuta (Spach) Fish, ex Rupr.); березой плосколистной (Betula platyphylla Sukacz.); бузиной кистистой (Sambucus rasemosa L.); волчником корейским (Daphne koreana (L.) Nakai); ивой козьей (Salix caprea L.); шиповником тупоушковым (Rosa amblyotis С.А. Mey.); смородиной печальной (Ribes triste Pall.); смородиной малоцветковой (Ribespauci-florum Turcz.ex Pojark.); малиной Комарова (Rubus komarovii Nakai). Эти растения при грамотном и разумном природопользовании могут использоваться в лесотехнической и лесохимической промышленности, практической и народной медицине как пищевые ресурсы для человека и кормовые для животноводства и пчеловодства, как источники интродукции и селекционного материала при выведении культурных сортов и видов декоративного озеленения и садоводства.

Техногенные ландшафты, образованные в результате эксплуатации строительных карьеров в зоне строительства железнодорожного полотна Байкало-Амурской магистрали, находятся в зоне лиственничных лесов, которые в Амурской области являются самыми распространенными (59,8% покрытых лесом земель) [Яборов, 2000]. Главной лесообразующей породой этих лесов является лиственница Каяндера (Larix cajanderi Mayr), которая, как и все представители рода Larix, благодаря чрезвычайной плотности и долговечности древесины используется в подводных и подземных сооружениях. Широко применяется в кораблестроении. Идет на изготовление древесноволокнистых и древесностружеч-

ных плит. Используется в качестве сырья в целлюлозно-бумажной промышленности. Из древесины лиственницы производят скипидар и канифоль. Дрова из лиственницы лучшие среди хвойных пород. Является ценнейшей породой для облесения пустующих земель, гарей, оврагов. За стройность деревьев, красоту светлых ажурных крон заслуживает широкого внедрения в аллейные посадки, групповые парковые насаждения. Используются в лечебных целях листья (хвоя), молодые побеги и эфирные масла (скипидар). В хвое содержится аскорбиновая кислота. В коре обнаружены дубильные вещества. Настои коры и хвои употребляются в качестве ранозаживляющих средств при лечении абсцессов и гнойных ран. В состав отечественного препарата «Капила», применяемого при многих заболеваниях, в том числе и при хронической ишемической болезни, входит препарат дигидро-кверцетин, выделяемый из лиственницы.

Успешность восстановления растительных сообществ на этих землях предопределяет возможность использования биологического ресурса этой ценной породы. Главной трудностью при возобновлении растительности здесь является сложность создаваемого техногенного рельефа и только в случае проведения планомерных работ по выполаживанию крутых склонов карьеров возможно преодоление этих затруднений.

Биологические ресурсы урбанизированных территорий, земель, на которых человек проживает и работает, должны быть направлены на удовлетворение жизненных потребностей людей, на создание комфортных условий существования. Эту важную для человека задачу выполняют почвы и растения, произрастающие на них. Человек, создавая культурные растительные сообщества в местах своего проживания, стремится использовать эти ресурсы по назначению, формируя с их помощью среду, благоприятную для жизни. В первую очередь, это воздух, очищенный от пыли и вредных примесей, насыщенный кислородом, увлажненный в периоды засухи. Это микроклимат в жилище и на улицах, шумозащита от транспорта и близкорасположенных производств. И, наконец, это эстетическое качество восприятия окружающей среды, которую создают декоративные насаждения.

От структуры зеленых насаждений, их численности, плотности и внешнего вида (декоративности) зависит способность биологических ресурсов урбанизированной территории выполнять, отведенную им роль.

В городе Благовещенске эти свойства далеки от идеальных. Культурное растительное сообщество, сформированное на селитебно-промышленной территории города Благовещенска плохо структуировано (в основном это одноярусные насаждения), характеризуется слабым видовым разнообразием (в основном тополя и вязы), низкой плотностью насаждений.

Необходимо резкое и существенное увеличение площади садово-парковой зоны, расширение ассортимента, высаживаемых в городе деревьев и кустарников, формирование культурных газонов. Решение этой задачи должно опираться на биоресурсный потенциал, сложившийся в растительном сообществе городской территории к настоящему времени, показавший свою адаптивность к местным

условиям и декоративность.

В зеленых насаждениях города хорошо выполняют свою декоративную, биоресурсную роль такие породы, как тополь, клен, ясень. Тополь не должен

быть исключен из ассортимента деревьев, высаживаемых в городе с учетом сложной гидрологической обстановки территории. Среди тополей необходимо особо выделить вид, не образующий пуха — Populus alba. Среди кленов хорошо себя зарекомендовал интродуцированный вид Acer negundo. Среди ясеней - аборигенный вид Fraxinus mandshurica.

В городе Благовещенске в зеленых насаждениях мало хвойных растений. Известно, что хвойные растения плохо переносят уплотнение почвы, а большинство из них очень чувствительны к влажности воздуха и почвы. Вместе с тем хвойные породы обладают рядом достоинств: вечнозеленый наряд, фитонцидные свойства хвои, большой срок жизни, опад, препятствующий развитию рудераль-ной растительности под пологом насаждения, высокая декоративность и привлекательность. Это подтверждается анализом состояния хвойных пород на территории города. Хвойные деревья {Pinns sylvestris L., Picea obovata и Larix cajanderi), произрастающие на территории города, вполне заслуживают более активного вовлечения их в озеленение города.

Березы также находятся в списке пород, плохо приспособленных к городской среде, но это, как правило, не ограничивает попытки людей внедрить березу в культуру зеленых насаждений населенных пунктов. Исследованиями подтверждено, что береза плосколистная (Beíulaplatyphylla) действительно чувствительна к антропогенной нагрузке и плохо приживается на урбанизированной территории. Вместе с тем, береза плосколистная. может служить биологическим индикатором состояния городской территории. Используя метод оценки по показателю флуктуирующей асимметрии листовой пластины этого дерева, можно судить о состоянии окружающей среды. Поэтому, вполне целесообразно создавать в разных частях города индивидуальные или групповые посадки этого дерева.

Учитывая сложные климатические условия территории, на которой расположен город Благовещенск, в зеленое строительство могут быть вовлечены виды, уже показавшие свою устойчивость к местным условиям. К таковым следует отнести представителей сорной, рудеральной травянистой растительности. Объектами для введения в культуру (как декоративные) являются растения антропохор-ного типа, произрастающие на рудеральных местообитаниях и имеющие генети-ко-экологические особенности приспособления к сильной инсоляции, быстрой регенерации при повреждениях.

Среди сорных, рудеральных растений, произрастающих в городских насаждениях, бекмания восточная (Beckmannia syzigachne (Steud.) Fem.) и овсяница красная (Festuca rubra L.) представляют интерес для вовлечения их в травосмеси для создания газонов.

Некоторые другие виды рудеральных травянистых растений могут быть использованы как декоративные цветочные культуры. К ним следует отнести гравилат алепский (Geum aleppicum Jacq.), лапчатку гусиную (Potentilla anserina L.) пепельник Кириллова ( Tephroseris kirilovii (Turcz. ex DC.) Holub), дербенник иво-листный (Lythrum salicaria L.), борщевик рассеченный (Heracleum dissectum Ledeb.), ломонос бурый (Clematis fusca Turcz.), купену приземистую (Polygonatum humile Fisch, ex Maxim. Fisch.). Эти виды зарекомендовали себя как адаптированные к почвенно-климатическим условиям урбанизированной среды.

На землях бывших агрофитоценозов в южной сельскохозяйственной зоне Амурской области к 16 годам их существования формируются сообщества луговых травянистых растений, количество видов в которых достигает 180 наименований. Среди травянистых растений, заселяющих залежи, выявлены растения, используемые для производства лекарств в медицинской промышленности и применяемые народной медициной.

Одиннадцать растений, обнаруженных на залежах, используются офици-нальной медициной: валериана лекарственная (Valeriana officinalis L.) - полиморфный вид, который разделен на ряд мелких видов, в Амурской области наиболее распространен вид валериана амурская (Valeriana amurensis P. Smirn. ex Korn.); донник ароматный (Melilotus suaveolens Ledeb.); ландыш Кейзке (Comal-1aria keiskei Miq.); леспедеца двуцветная (Lespedeza bicolor Turcz.); пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.); подорожник большой (Plantago major L.); полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.); пустырник японский (Leonurus japónicas Houtt.); спорыш птичий (Polygonum aviculare L.); тысячелистник обыкновенный ÇAchillea millefolium L.); хвощ полевой (Equiseíum arvense L.).

В научной китайской медицине находят применение володушка козелецели-стная (Bupleurum scorzonerifolium Willd.); гвоздика китайская (Dianthus chinensis L.); гетеропаппус щетинистоволосистый (Heteropappus hispidus (Thunb.) Lees.); горечавка крупнолистная (Gentiana macrophulla Pall.); девясил льнянколистный {Inula linariifolia Turcz.); дурнишник сибирский (Xanthium sibiricum Patrin ex Willd.); клоповник густоцветковый (Lepidium densiflorum Schrad.); комелина обыкновенная (Commelina communis L.); крупка перелесковая (Oraba nemorosa L.); одуванчик монгольский (Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.); очиток живучий (Sedun aizoon L.); повилика японская {Cuscuta japónica Choisy); прострел поникающий (Pulsatilla cernua (Thunb.) Bercht. et Presl); сапожниковия растопыренная (Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk.); фиалка маньчжурская (Viola mandshurica W. Beck.); ширококолокольчик крупноцветковый (Platycodon grandi-florus (Jacq.) A. DC.); ясенец мохнатоплодный (Dictamnus dasycarpys Turcz.).

Более 60 видов, заселяющих залежи растений, находят применение в народной медицине. К их числу принадлежат астрагал перепончатый (Astragalus тет-branaceus (Fisch.)); бубенчик трехконечный (Adenophora tricuspidata (Fisch, ex Schult.); вербейник даурский (Lysimachia davurica Ledeb.); вероника длиннолистная ( Veronica longifolia L.); ветреница лесная (Anemone sylvestris L.); володушка ко-зелецслисшая (Bupleurum scorzonerifolium Willd.); вьюнок полевой (Convolvulus arvensis L.); герань Власова (Geranium vlassovianum Fisch, ex Link); герань даурская (Geranium davricum DC.); герань сибирская (Geranium sibiricum L.); гетеропаппус щетинистоволосистый (Heteropappus hispidus (Thunb.) Lees.); горечавка крупнолистная (Gentiana macrophulla Pall.) ; гравилат алеппский (Geum aleppicum Jacq.); горноколосник мягколистный (Orostahys malacophylla (Pall.) Fisch.); девясил льнянколистный (Inula linariifolia Turcz.); дурнишник сибирский (Xanthium sibiricum Patrin ex Widd.); иван-чай узколистный (Chamaenerion angustifolium (L.) Holub); истод сибирский (Polygala sibirica L.); истод тонколистный (Polígala tenuifolia Willd.); живокость крупноцветковая (Delphinium grandißorum L.); жура-

вельник цикутовый (Erodium cicutarium (L.) L Herit); заразиха синеватая (Oroban-che coerulescens Steph.); зверобой оттянутый (Hypericum attenuatum Choisy); змееголовник аргунский (Dracocephalum argunense Fisch, ex Link); земляника восточная (Frageria Mentalis Losink.); крестовник амбровый (Senecio am-braceus Turcz. ex DC.); клевер полевой (Trifolium arvense L.) и клевер луговой (T. pratense L.); клоповник густоцветковый (Lepidium densißorum Schrad.); комелина обыкновенная (Commelina communis L.); красоднев малый (Hemerocallis minor Mill.); кровохлебка лекарственная (Sanguisorba officinalis L.); купена душистая (Polygonatum odoratum (Mill.) Druce); лапчатка гусиная (Potentilla anserine L.); ле-спедеца ситниковая (Lespedeza juncea (L.fil.) Pers.); ломонос маньчжурский (Clematis manshurica Rupr.); лютик ползучий (Ranunculus repens L.), лютик японский (R. Japónicas Thunb; мак амурский (Papaver amurense (N. Busch) Tolm.); мелколепестник едкий (Erigeron acris L.); марь белая (Chenopodium album L.); незабудка душистая (Myosotis suaveolens Waldst. et Kit.); нителистник сибирский (Filifoíium sibiricum (L.) Kitam.); обманчивоплодник тонкий (Sphallerocarpus gracilis (Bess, ex Trev.) К. Pol.); одуванчик монгольский (Taraxacum mongolicum Hand.-Mazz.); очиток живучий (Sedun aizoon L.); пикульник красивый (Galeopsis speciosa Mill.); повилика японская (Cuscuta japónica Choisy); подмаренник северный (Galium boreale L.); подмаренник настоящий (Galium verum L.); проломник северный (Andros-асе septentrionalis L.); прострел поникающий (Pulsatilla cernua (Thunb.) Bercht. et Presl); пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski); рапонтикум одноцветковый (Rhaponticum uniflorum (L.) DC.); резуха повислая (Arabis pendula L.); сапожнико-вия растопыренная (Saposhnikovia divaricata (Turcz.) Schischk.); смолевка енисейская (Silène jenisseensis Willd.); смолевка ползучая (Silene repens Patrin); таволга иволистная (Spiraea salicifolia L.); хлопушка обыкновенная (Oberna behen (L.) Ikonn.); чина волосистая (Lathyris pilosus Cham.); щирококолокольчик крупноцветковый (Platycodon grandiflorus (Jacq.) A. DC.); шлемник байкальский (Scutellaria baicalensis Georgi); щавель кислый (Acetosa pratensis Mill.); щирица запрокинутая (Amaranthus retroflexus L.); ясенец мохнатоплодный (Dictamnus dasycarpys Turcz.); ястребинка зонтичная (Heracium umbellatum L.).

На залежных землях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области произрастают растения, представляющие интерес как ресурс сохранения видового богатства территории. К таким принадлежат растения, отнесенные к категории редких и сокращающих численность [Красная книга ..., 2008]. По определению Д.И. Люри с соавторами [Динамика сельскохозяйственных ..., 2010], именно такие растения представляют собой генетический ресурс сохранения биологического разнообразия. На залежных землях в Благовещенском районе таких растений нами обнаружено 14 видов. Это обстоятельство еще сильнее повышает роль залежных земель как источника биологических ресурсов, требующих особых подходов при их использовании и охране. К таким растениям принадлежат ветреница лесная (Anemone sylvestris L.); живокость крупноцветковая (Delphinium grandiflorum L.); касатик мечевидный (Iris ensata Thunb.); лилия Буша (Lilium buschianum Lodd.); лилия даурская (Шит dahurikum Ker.-Gawl.); лилия низкая (Lilium pumilum Delile); мытник полосатый (Pedicularis striata Pall.); пион молочноцветковый (Paeonia lactißora Pall.); полынь худощавая (Artemisia

macilenta (Maxim.) Krasch.); прострел Наттала (Pulsatilla naltalliana (DC.) Bercht. et Presl)- фиалка лысоплодная (Viola phalacrocarpa Maxim.); ширококолокольчик крупноцветковый (Platycodon grandiflorus (Jacg.) A.DC.); шлемник байкальский (Scutellaria baicalensis Georgi); ярутка ложечная (Thlaspi cochleariforme DC.).

Выводы

Установлена способность растительных сообществ на техногенно нарушенных землях в условиях южно-таежной зоны северных районов Амурской области к восстановлению.

Восстановление почв и растительности на севере области затруднено и происходит медленно. Через 70 лет возможность использования биологических ресурсов в местах осуществления добычи золота и карьерных разработок может быть оценена как частичная (собирательство дикоросов и охота).

Для полного восстановления биоресурсного потенциала елово-пихтовых и лиственничных лесов на этой территории требуется не менее 150 лет.

Состояние зеленых насаждений урбанизированной территории города Благовещенска оценивается как неудовлетворительное. Низкая плотность, скудный ассортимент, примитивная структура насаждений не соответствуют статусу растительных ресурсов, предназначенных для создания комфортных условии жизни.

Биологические ресурсы селитебно-промышленной зоны города могут быть использованы как источники для формирования ассортимента деревьев, кустарников и трав, адаптированных к местным условиям.

Трансформация растительности агрофитоценозов южной сельскохозяйственной зоны Амурской области при переходе их в залежи проходит три этапа в своем развитии в зависимости от степени антропогенного воздействия и типа местности, в которой они находятся. Формируются лугостепные или лесные сообщества.

Биоресурсный потенциал сельскохозяйственных угодий через 15 лет после прекращения их использования может быть использован как ресурс лекарственных растений и как ресурс сохранения биологического разнообразия.

Из 180 видов травянистых растений, произрастающих на залежных землях в Благовещенском районе Амурской области, 11 могут быть использованы как лекарственное сырье официиальной медициной, 60 представляют интерес для народной медицины, 14 принадлежат к категории редких и исчезающих.

По теме диссертации опубликовано 40 научных работ в том числе: Низкий С.Е. Особенности формирования фитоценозов селитебной территории на примере г. Благовещенска: Монография. Благовещенск: изд-во Даль-ГАУ, 2011. 166 с.

Работы, опубликованные в журналах, рекомендуемых ВАК РФ: 1. Низкий С.Е. Самовосстановление фитоценоза на участках золотодобычи //Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2009. № 7 (57). С. 36-40.

2. Низкий С.Е., Чечель M.B. Эколого фитоценотипические особенности развития залежи в условиях южной зоны Амурско-Зейской равнины //Arpo — XXI, 2009. Вып. 01-03. С. 42 - 43.

3. Низкий С.Е. Изучение процессов самовосстановления фитоценозов на местах проведения карьерных разработок в условиях хвойно-таежных лесов северной зоны Амурской области //Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2011. № 2 (76). С. 48 - 50.

4. Низкий С.Е., Чечель М.В. Фитоценотипические особенности залежи в южной зоне Амурско-Зейского междуречья //Arpo XXI, 2011. Вып. 04-06. С. 47 -48.

5. Низкий С.Е., Сергеева A.C. К вопросу о плотности зеленых насаждений общего пользования города Благовещенска //Аграрный вестник Урала, 2012. № 3(95). С. 52-53.

6. Низкий С.Е., Сергеева A.C. Интродуценты как основа растительных сообществ селитебной территории //Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2012. № 3 (89). С. 52 - 54.

7. Низкий С.Е. Изучение сукцессионных процессов на залежи в условиях юга Амурско-Зейской равнины. //Arpo XXI, 2012. Вып. 01-03. С. 42-43.

8. Низкий С.Е., Сергеева A.C. Флуктуирующая ассиметрия листьев березы плосколистной в качестве индикатора экологического состояния селитебной территории //Вестник Красноярского ГАУ, 2012. Вып. 5. С. 221 - 223.

9. Низкий С.Е. Оценка возможности восстановления почв техногенных ландшафтов южнотаежной зоны Приамурья //Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2013. №11(109). С. 54-56.

10. Низкий С.Е. Динамика вторичной сукцессии фитоценозов на залежах в южной сельскохозяйственной зоне Приамурья //Вестник Красноярского ГАУ, 2014. Вып. 1.С. 53 - 55.

Работы, опубликованные в трудах международных конференций:

11. Низкий С.Е., Карагодин Д.Г. К вопросу о естественном восстановлении растительности и плодородного слоя почвы после промышленной добычи золота /Актуальные проблемы современного строительства и природообустройства //Тезисы докладов международной научно-технической конференции. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 1999. С. 64.

12. Низкий С.Е., Карагодин Д.А. Естественное восстановление растительности и плодородного слоя почвы после промышленной добычи золота /Строительство и природообустройство на рубеже тысячелетия //Труды международной научно-технической конференции: Благовещенск: изд-во ДальГАУ,, 2000. С. 412-418.

13. Низкий С.Е., Сергеева A.C. Залежь как местообитания редких и исчезающих видов растений /Экология и устойчивое развитие сельской местности //Сборник материалов международной научно-практической конференции. Ставрополь: изд-во "Параграф", 2012. С. 51 - 52.

14. Низкий С.Е. Заселение древесной растительностью залежей в условиях южной сельскохозяйственной зоны Амурской области /Охрана и рациональное

использование лесных ресурсов //Матер. YI междунар. форума (10-17 июня, Благовещенск - Хэйхэ - Харбин) в 2 ч. Благовещенск: ДальГАУ, 2013. Ч. 1. С.172 -178.

Работы, опубликованные в других изданиях:

15. Карагодин Д.Г., Низкий С.Е. Динамика восстановления растительности и плодородного слоя почвы после промышленной добычи золота в россыпных месторождениях дражным способом /Амурская наука на пороге III тысячелетия //Тезисы докладов региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2000. С. 20-23.

16. Карагодин Д.Г., Низкий С.Е. Естественное восстановление растительности и плодородного слоя почвы после промышленной добычи золота /Молодежь XXI века: Шаг в будущее //Тезисы докладов первой межвузовской научно-практической конференции (Благовещенск, 11мая 2000 г.). Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2001. С.101 - 102.

17. Петрашов ЕА., Низкий С.Е. Экологические проблемы карьерных разработок в зоне строительства БАМ /Молодежь XXI века: шаг в будущее //Тезисы докладов 2-ой межвузовской научно-практической конференции. Благовещенск: изд-во АМГУ, 2001. С. 145.

18. Тян И.С., Садовский А.И., Низкий С.Е. Геоэкологическая оптимизация Бурхановского территориалыю-аквального комплекса /Молодежь XXI века: шаг в будущее //Тезисы докладов 2-ой межвузовской научно-практической конференции. Благовещенск: изд-во АМГУ, 2001. С.147.

19. Тян И.С., Садовский А.И., Низкий С.Е. Геоэкологическая оптимизация Бурхановского территориально - аквального комплекса /Будущее Амурской науки //Труды региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Благовещенск: изд-во БГПУ, 2002. С.102 - 104.

20. Петрашов Е.А., Низкий С.Е. Экологические проблемы карьерных разработок в зоне строительства БАМ /Будущее Амурской науки //Труды региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (8-10 февраля 2001 г.). Благовещенск: изд-во БГПУ, 2002. С.120 - 122.

21. Низкий С.Е., Садовский А.И., Муратов A.A. Бурхановский территори-алыю-аквальный комплекс как пример экологической проблемы антропогенного воздействия на природную среду /Зейско-Буреинская равнина: Проблемы устойчивого развития //Материалы Амурской научно-практичекой конференции. Благовещенск: изд-во БГПУ, 2001. С. 169 - 173.

22. Низкий С.Е., Кривко К.Н. Ландшафтный дизайн и проблемы рекультивации селитебных территорий /Пути воспроизводства плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Приамурье //Сборник научных трудов. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2002. Вып. 8. С. 206 - 212.

23. Кривко К.Н., Низкий С.Е. Ландшафтный дизайн и проблемы рекультивации селитебных территорий /Молодежь XXI века: шаг в будущее //Сборник трудов III региональной научно-практической конференции. Благовещенск: изд-во АМГУ, 2002. С. 212.

24. Тужилин Д.Н., Низкий С.Е. Географическое положение Верхней Зеи. Природные условия и ландшафт /Молодежь XXI века: шаг в будущее //Сборник трудов III региональной научно-практической конференции. Благовещенск: изд-во АМГУ, 2002. С. 215.

25. Тян И.С., Низкий С.Е. Бурхановский территориально аквальный комплекс как индикатор экологического состояния /Молодежь XXI века: шаг в будущее //Сборник трудов III региональной научно-практической конференции. Благовещенск: изд-во АМГУ, 2002. С. 216.

26. Кривко К.Н., Чечель М.В., Низкий С.Е. Ландщафтный дизайн и проблемы рекультивации селитебных территорий /Молодежь XXI века: шаг в будущее //Сборник трудов IY региональной научно-практической конференции. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2003. С. 418 - 421.

27. Тян И.С., Кантемирова А.Б. Низкий С.Е. Экологическое состояние реки Бурхановка как пример развития городских биоценозов /Молодежь XXI века: шаг в будущее //Сборник трудов IY региональной научно-практической конференции. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2003. С. 421 -423.

28. Тужилин Д.Н., Александрикова Т.С., Низкий С.Е. Самовосстановление биоценозов на селитебной территории /Молодежь XXI века: шаг в будущее //Сборник трудов IY региональной научно-практической конференции. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2003. С. 423 - 425.

29. Низкий С.Е. Селитебные территории как объект экологических исследований процессов восстановления антропогенно нарушенных биоценозов /Пути воспроизводства плодородия почв и повышения урожайности сельскохозяйственных культур в Приамурье //Сборник научных трудов. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2003. Вып. 9. С. 71 - 77.

30. Садовский А.И., Низкий С.Е. Система непрерывного естественнонаучного образования и самообразования, реально обеспечивающая формирование противокризисного экологического мышления /Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы //Сборник статей по материалам Всероссийской научно-практической конференции (18-20 октября 2004 г.). Красноярск:, 2004. Том 1.С. 29-33.

31. Тужилин Д.Н., Низкий С.Е. Пустырь как элемент природной среды на селитебных территориях /Проблемы безопасности и жизнедеятельности в техносфере //Материалы межрегиональной конференции молодых ученых. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2004. С. 114 - 116.

32. Чечель М.В., Низкий С.Е. Экологические проблемы залежных земель в условиях юга Амуро-Зсйского междуречья /Проблемы безопасности и жизнедеятельности в техносфере //Материалы межрегиональной конференции молодых ученых. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2004. С.118 - 120.

33. Низкий С.Е., Тужилин Д.Н. Древесные насаждения - основа формирования устойчивых биоценозов на селитебных территориях /Адаптивные технологии .в растениеводстве Амурской области //Сборник научных трудов. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2006. Вып. 2. С.164 - 168.

34. Садовский А.И., Низкий С.Е. Перспектива третьей аграрной мировой революции //Вестник Дальневосточного государственного аграрного университета, 2007. № 1. С. 158-162.

35. Садовский А.И., Низкий С.Е. Естественные предпосылки и реальные возможности создания системы биодинамического земледелия в Амурской области //Вестник Дальневосточного государственного аграрного университета, 2007. №2. С. 138-142.

36. Низкий С.Е., Тужилин Д.Н. Особенности формирования биоценозов на селитебных территориях /Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области //Сборник научных трудов. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2007. выпуск 3. С. 3-4.

37. Низкий С.Е., Чечель М.В. Методические подходы при изучении процессов динамики фитоценоза на залежных землях юга Амурско-Зейской равнины /Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области //Сборник научных трудов. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2008, Вып. 4. С. 35 - 39.

38. Низкий С.Е., Баранова Э.В. Экологическое состояние палисадников на территории города Благовещенска /Адаптивные технологии в растениеводстве Амурской области //Сборник научных трудов. Благовещенск: изд-во ДальГАУ, 2009. Вып. 5. С.20 — 23.

39. Низкий С.Е. Самовосстановление фитоценозов техногенных ландшафтов в условиях южно-таежной зоны Приамурья //Проблемы экологии Верхнего Приамурья: сб. науч. тр. /под ред. проф. Л.Г. Колесниковой. - Благовещенск: изд-во Б ГПУ, 2013. № 15. С. 65 - 71.

Низкий Сергей Евгеньевич

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ АНТРОПОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ В АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

03.02.14 - биологические ресурсы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Лицензия ЛР 020427 от 25.04.1997 г. Подписано к печати 26.08.2014 г. Формат 60x90/16. Уч.-изд.л. - 2,0. Усл.-п.л. - 2,5. Тираж 130 экз. Заказ 223.

Отпечатано в отделе оперативной полиграфии издательства ДальГАУ 675005, г. Благовещенск, ул. Политехническая, 86