Экологическое состояние травяного покрова широколиственных насаждений г.москвы
На правах рукописи
САФРОНОВА Юлия Викторовна Экологическое состояние травяного покрова широколиственных насаждений г.Москвы 03.00.16 – экология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Москва – 2008 2
Работа выполнена на кафедре системной экологии экологического факультета Российского университета дружбы народов Научный руководитель кандидат биологических наук, доцент Елизавета Андреевна Карпухина Официальные оппоненты доктор биологических наук Елена Ивановна Курченко кандидат биологических наук Наталья Сергеевна Балахонова Ведущая организация Ботанический сад МГУ им. М.В. Ломоносо ва
Защита диссертации состоится «25» сентября 2008 г.
в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.203. в Российском университете дружбы народов по адресу: 115093, г. Москва, Подольское шоссе, д. 8/5, экологический факультет РУДН
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117923, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д.
Автореферат разослан «25» августа 2008 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук, профессор Чернышов В.И.
Общая характеристика работы
Актуальность. Наступление города на природные территории в Москве происходит стремительно, и антропогенная деградация живой природы требу ет ее охраны (Швецов, 1997). Широколиственные леса, обладающие выражен ной рекреационной привлекательностью, нуждаются в сохранении, а иногда и в реставрации естественной растительности, своего неповторимого видового разнообразия. Для оценки экологического состояния широколиственных лесов необходимо тщательное изучение сообществ, их биоморфологический и эко лого-ценотический анализ, оценка устойчивости слагающих сообщества ком понентов и фитоценозов в целом.
Кроме того, при современном уровне антропогенного воздействия про стого сохранения, без вмешательства человека, оставшихся в городе участков природных сообществ уже недостаточно. Необходимо активное воссоздание и восстановление нарушенных человеком растительных сообществ. Восстанов ление растительного покрова при помощи использования местных видов рас тений может помочь увеличить видовое разнообразие и устойчивость город ских экосистем. Подобные работы проводятся во многих зарубежных странах (Франция, Германия, Австралия, Англия) (Snape, 1993;
Maurer, 1998;
Zerbe et al., 2000;
Rambo, 2002;
Weber, 2003 и др.) и в нашей стране (Карписонова, 1982, 1990;
Ротов, 1983;
Рысина, 1987;
Беловодова, Тихонова, 2001 и др.).
Цель и задачи исследования. Основная цель работы – изучение совре менного состояния флоры и растительности широколиственных лесов города Москвы для разработки научных основ восстановления и сохранения видового разнообразия местных травянистых растений в городских местообитаниях.
Для выполнения поставленной цели были определены и решены следующие задачи:
1. изучение видового разнообразия травянистых растений в широколиствен ных лесах Москвы;
2. эколого-ценотический и биоморфологический анализ флоры широколист венных лесов г. Москвы;
3. изучение устойчивости травянистых растений к воздействию рекреации;
4. составление списка рекомендуемых для восстановления видового разнооб разия травянистых растений широколиственных лесов;
5. разработка рекомендаций по восстановлению и поддержанию разнообразия травянистых многолетников в широколиственных лесах Москвы.
Научная новизна. Уточнён видовой состав травяного яруса широколи ственных лесов Москвы, выявлен объем флоры данного типа фитоценозов.
Дана характеристика систематической, географической, биоморфологической и эколого-ценотической структуры флоры. Обоснованы основные пути рекон струкции травяного покрова широколиственных фитоценозов с использовани ем неморальных травянистых многолетников флоры Средней полосы России.
Практическая значимость работы. Полученные данные дополняют сведения о растительном покрове широколиственных лесов Москвы, позво ляют оценить роль синантропных видов на разных стадиях рекреационной дигрессии. Предлагаемый ассортиментный перечень травянистых растений, содержащий сведения о распространении, морфологии, онтогенезе и особен ностях сезонного развития, размножении, требовательности к экологическим условиям и некоторых других особенностях, может стать основой для исполь зования при реконструкции тенистых местообитаний. Разработана поэтапная схема действий при проведении реконструкции травяного покрова широколи ственных лесов с подробным рассмотрением вариантов противостояния рек реационной нагрузке.
Основные рекомендации по реконструкции травяного покрова широко лиственных фитоценозов переданы в дирекцию ГПОУ г.Москвы «Комплекс ный заказник Петровско-Разумовское».
Материалы по характеристике растительности широколиственных лесов Москвы используются при проведении полевой практики, практических и лекционных занятий со студентами Российского университета дружбы наро дов, а также при подготовке специалистов в области ландшафтного проекти рования.
Апробация работы. Отдельные положения данной работы были доло жены на конференциях «Актуальные проблемы экологии и природопользова ния», проходивших на экологическом факультете РУДН (Сафронова, 2002;
2004;
2005а;
2007;
2008), на Всероссийской студенческой конференции «Эко логия и проблемы защиты окружающей среды» в Красноярске (Сафронова, 2003), на Международной научно-практической конференции «Экология фун даментальная и прикладная» в Екатеринбурге (Сафронова, 2005б), на 6 конфе ренции студентов и аспирантов экологического факультета РУДН на ино странном языке «Theoretical and applied ecological investigations» (Сафронова, 2005в).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, из них 1 – в списке журналов, рекомендованных ВАК РФ для опубликования резуль татов кандидатских диссертаций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на страницах, из них 76 – приложение, содержит 41 рисунок и 26 таблиц. Биб лиография включает 363 названия, в том числе 25 на иностранных языках.
Благодарность. Автор выражает искреннюю благодарность и глубокую признательность своему научному руководителю Е.А. Карпухиной за инте ресную тему, постановку задачи и постоянное внимание к работе, а также К.В.
Киселевой за ценные советы и опыт практической работы, Ю.П. Козлову и Г.В. Полыновой за внимание к работе и создание творческой атмосферы, Г.А.
Бойко за приобщение к практической научной работе и поддержку разработки данной проблемы в опытных условиях, П.Ю. Жмылёву за полученные знания и яркий пример неиссякаемого научного энтузиазма. Отдельная благодарность А.А. Никольскому за постоянную поддержку и неоценимые советы. Автор благодарит профессорско-преподавательский состав экологического факуль тета РУДН за полученные знания и всех тех, без чьего участия эта работа не могла бы быть осуществлена.
Содержание работы Глава 1. Физико-географическая характеристика района исследо ваний Глава посвящена подробному описанию района исследований: его гео графического положения, геологического строения и рельефа, гидрологиче ских особенностей, почв, климата, а также растительного покрова.
Согласно системе ботанико-географического районирования, Москва располагается в евразиатской таёжной (хвойнолесной) области (Огуреева, 1991).
На территории Москвы естественная растительность почти не сохрани лась – она была уничтожена еще в XV-XVI вв. В свое время дуб был чрезвы чайно распространен, дубравы являлись основным типом леса (Кравченко, 1953). Ярким подтверждением того, что дубравы занимали в историческом прошлом большую часть территории Москвы, являются склоны Воробьевых гор (Алехин, 1925, 1947, 1951;
Геоботаническое…, 1989).
Широколиственные породы занимают ведущее место в озеленении Мо сквы. Благодаря крупным листовым пластинкам и густоте кроны, им присущи свойства оздоровлять микроклимат, гасить шум, поглощать и осаждать из воз духа вредные примеси. Особенно декоративны и оказывают благотворное эмоциональное воздействие липа мелколистная (Tilia cordata), вяз гладкий (Ulmus laevis), вяз шершавый (U.glabra), дуб черешчатый (Quercus robur), клен остролистный (Acer platanoides) (Карписонова, 1965;
Воротников, Шер жукова, 1991;
Флора …, 1992;
Фролов, 1998). За счёт своих благоприятных свойств широколиственные леса интенсивно используются в рекреационных целях, что приводит к изменениям в структуре фитоценозов.
Глава 2. Экологические особенности широколиственных лесов Широколиственные леса на широте Москвы находятся на северной гра нице своего ареала, часто занимая надпойменные террасы рек и склоны юж ной экспозиции.
Широколиственные леса – флористически богатые фитоценозы, которые отличаются наличием многоярусной и мозаичной структуры, создающей уди вительное сочетание разнообразных форм жизни. Доминантами древесного яруса являются дуб черешчатый, липа мелколистная, клен остролистный и другие. В кустарниковом ярусе преобладают лещина обыкновенная (Corylus avellana), бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa) и другие. Для травя ного яруса характерны тенелюбивые растения с широкими листовыми пла стинками, которые В.В. Алехин (1951) назвал «дубравным широкотравьем».
Особенностью широколиственных лесов является сезонная динамика освещённости, с которой связано существование двух групп травянистых рас тений, отличающихся спецификой сезонного развития – светолюбивых эфе мероидов, цветущих до распускания листьев весной (Anemone nemorosa, A.ranunculoides, Ficaria verna, Corydalis solida, C.cava), и теневыносливых ви дов, цветущих позднее (Asarum europaeum, Mercurialis perennis, Carex pilosa, Galeobdolon luteum, Aegopodium podagraria).
Глава 3. Материалы и методы исследований Основой работы стали 93 геоботанических описания, выполненных по стандартной методике, а также многочисленные маршрутные исследования, охватившие территории московских парков и лесопарков.
Материалы для работы собраны в 2002-2008 гг. в результате полевых исследований на территории города Москвы. В качестве эталонных взяты уча стки широколиственных лесов в окрестностях городов Пущино-на-Оке, Сер пухова, а также на Звенигородской биостанции МГУ. Флористический список, полученный в итоге описаний, был дополнен по результатам маршрутных на блюдений и по литературным данным.
Жизненные формы определены по системе К. Раункиера (Raunkiaer, 1905, 1907) и И.Г. Серебрякова (1962).
Жизненность пяти видов (Aegopodium podagraria, Asarum europaeum, Carex pilosa, Galeobdolon luteum, Mercurialis perennis) оценивалась для шести местообитаний (липняка осоково-снытевого, березняка разнотравного и ель ника сложного на территории Звенигородской биостанции МГУ, липняка зе ленчуково-разнотравного в Филёвском парке, липняка снытево-разнотравного в Москворецком парке и липняка пролесниково-осокового в Тропарёвском парке) по 30 особей в каждом местообитании по методу балльных оценок, разработанному И.М. Ермаковой (1976).
При этом учитывались следующие признаки: длина и ширина листа, длина черешка, время удержания в точке закрепления, устанавливаемое по морфологическим признакам корневищ растений. За условную особь прини малась счетная единица, пространственно обособленная в надземной сфере (Ценопопуляции растений, 1976).
Оценка устойчивости травяного покрова широколиственных лесов к рекреации производилась по методу С.Л. Рысина (2006). Оценка экологиче ских характеристик местообитаний проводилась с использованием экологиче ских шкал Г. Элленберга (Ellenberg, 1974). Стадии рекреационной дигрессии определялись по П.Н. Меланхолину и Г.А. Поляковой (2006), при этом участ ки, находившиеся на I-II стадиях считали малонарушенными, на III стадии – средне-, на IV-V стадиях – сильнонарушенными.
Для 56 видов, рекомендованных для реконструкции травяного покрова широколиственных лесов, составлена подробная характеристика по литера турным данным и личным наблюдениям, включающая следующие признаки:
распространение, морфологию, онтогенез и сезонное развитие, особенности размножения и экологические особенности.
Названия видов приведены по И.А. Губанову и др. (1995). Для обработ ки данных и их графического отображения использовалась программа Micro soft Excel 2007.
Для разработки рекомендаций по восстановлению и поддержанию раз нообразия травянистых растений в широколиственных лесах были проведены эксперименты с посадкой травянистых многолетников в лесные сообщества на территории Ботанического сада МГУ и лесного массива по ул. Миклухо Маклая. Всего было высажено 374 взрослые особи 16 видов (Ajuga reptans, Asarum europaeum, Athyrium filix-femina, Carex pilosa, Convallaria majalis, Fes tuca gigantea, Fragaria vesca, Gagea lutea, Galeobdolon luteum, Lamium macula tum, Lysimachia nummularia, Lathyrus vernus, Primula veris, Solidago virgaurea, Dryopteris expansa, Dryopteris filix-mas). Для каждой особи в течение 3-6 лет оценивалась жизненность, измерялась длина годичного прироста или побега, отмечалось наличие цветков и плодов.
Глава 4. Анализ флоры широколиственных лесов г.Москвы 4.1. Таксономическая структура флоры широколиственных лесов г.Москвы Составленный нами сводный список флоры широколиственных лесов включает 195 видов сосудистых растений, принадлежащих к 108 родам и семействам (табл. 1).
Таблица 1. Систематический состав флоры широколиственных лесов г.Москвы Систематическая группа Число % от общего семейств родов видов числа видов Отдел Хвощеобразные (Equisetophyta) 1 1 3 1, Отдел Папоротникообразные (Polypodiophyta) 3 4 6 3, Отдел Голосеменные (Pinophyta) 1 1 1 0, Отдел Покрытосеменные (Magnoliophyta) 49 129 185 94, В том числе:
Класс Однодольные (Liliopsida) 5 21 35 Класс Двудольные (Magnoliopsida) 44 108 150 76, ВСЕГО: 54 135 195 Ведущие 10 семейств покрытосеменных показаны в таблице 2.
Таблица 2. Ведущие семейства флоры широколиственных лесов г.Москвы Семейство Число видов % от общего числа видов Сложноцветные (Compositae) 20 10, Злаки (Gramineae) 19 9, Розоцветные (Rosaceae) 17 8, Лютиковые (Ranunculaceae) 13 6, Губоцветные (Labiatae) 9 4, Лилейные (Liliaceae) 7 3, Гвоздичные (Caryophyllaceae) 6 3, Бобовые (Leguminosae) 6 3, Норичниковые (Scrophulariaceae) 6 3, Зонтичные (Umbelliferae) 6 3, Соотношение основных семейств характерно для флоры лесной зоны се верного полушария.
4.2. Географический анализ флоры Хорошим показателем экологических особенностей травяного покрова широколиственных лесов является его географическая структура. Нами был использован метод биогеографических координат Б.А. Юрцева (1976). Для каждого вида определена принадлежность к широтной и долготной географи ческой группе.
Соотношение долготных групп показывает, что во флоре преобладают виды с широким долготным распространением: евразиатские (62 вида, 31,8%), голарктические (33 вида, 16,9%) и евросибирские (36 видов, 18,5%), что, воз можно, связано со значительным участием заносных и сорных видов растений.
Обращает внимание и сравнительно большая доля европейских видов (53 ви да, 27,2%), в эту группу попали типичные виды широколиственных лесов, распространенных преимущественно на территории Европы. Сравнительно велика доля адвентивных (заносных) видов, например, Galinsoga parviflora, Impatiens parviflorа. Всего насчитывается 7,2% заносных видов.
Среди травянистых растений широколиственных лесов представлены виды пяти основных широтных групп. Лидирующее положение занимают бо реальные виды (70 видов, 35,9%). Несколько меньшей является доля немо ральных видов (46 видов, 23,6%). Тем не менее, она значительна. Сравнитель но высокая доля плюризональных видов (45 видов, 23,1%) может объясняться нарушенностью местообитаний. Среди представителей этой группы почти 50% видов – сорные.
Обращает на себя внимание значимое участие неморальных европей ских видов при анализе географической структуры флоры. Особенно велика их доля среди видов-доминантов травяного покрова широколиственных лесов.
4.3. Эколого-ценотическая структура флоры Анализ эколого-ценотических групп показал преобладание лесных ви дов (112 видов, 57,4%), значительную долю лесолуговых (43 вида, 22,1%) и сорных видов (25 видов, 12,8%) (рис. 1). Это свидетельствует о нарушенности сообществ: в результате рекреации происходит осветление участков и уплот нение почвы. Луговые и болотные виды представлены незначительно.
Рис. 1. Соотношение эколого-ценотических групп (%) во флоре широколиственных лесов г.Москвы 4.4. Жизненные формы Спектр жизненных форм является отражением экологических особенно стей сообщества. Под жизненной формой мы вслед за И.Г. Серебряковым (1962, 1964) понимаем общий облик растения, обусловленный своеобразием системы надземных и подземных вегетативных органов, формирующихся в процессе жизнедеятельности в результате роста и развития растения в опреде ленных условиях среды.
4.4.1. Спектр жизненных форм по системе И.Г. Серебрякова Согласно системе жизненных форм И.Г. Серебрякова, во флоре широко лиственных лесов Москвы преобладают травянистые монокарпики и поликар пики (167 видов, 85,6%), 28 оставшихся видов (14,4%) имеют такие жизнен ные формы, как дерево (11 видов, 5,7%), кустарник (14 видов, 7,2%), кустар ничек (3 вида, 1,5%), что отражает зональный характер флоры.
Особый интерес представляет анализ жизненных форм травяного покро ва как наиболее чуткого индикатора состояния растительного покрова широ колиственных лесов.
Доля монокарпиков среди травянистых растений достаточно велика ( видов, 11,4%), Если сравнивать однолетние и многолетние монокарпики в це лом, то соотношение между ними оказывается практически равным.
Ведущими группами являются короткокорневищные, длиннокорневищ ные и рыхлокустовые растения (табл. 3). Также значительно присутствие стержнекорневых и надземностолонных видов. Подобная картина отражает зональную принадлежность флоры. Все остальные категории поликарпиче ских трав дают в совокупности лишь 14,3%. Большое число биоморфологиче ских групп в травяном покрове (18 групп) говорит о гетерогенности среды.
Показательными получаются данные сравнения соотношения основных жизненных форм по системе И.Г. Серебрякова для широколиственных лесов г.Москвы, дубовых лесов Центрально-Чернозёмного заповедника, грабовых лесов Каневского государственного заповедника и дубово-липовых лесов Пу щино (табл. 3).
Таблица 3. Соотношение основных жизненных форм (по И.Г. Серебрякову) в различ ных типах широколиственных лесов Дубовые Грабовые леса Дубово-липовые Широколи леса ЦЧЗ КГЗ (по: Люб- леса Пущино ственные (по: Голу- ченко, Смир- (по: Карпухина, леса Москвы бев, 1962) нова, 1981) 1990) Деревья* - 14 (8,2%) 16 (9,4) 11 (5,6) Кустарники* - 11 (6,5) 15 (8,8) 14 (7,2) Кустарнички* - 2 (1,3) - 3 (1,5) Травянистые 114 132 138 Полукустарники 1 (0,9%) - - 1 (0,6) Монокарпики Многолетники и дву- 3 (2,6) 15 (10,7) 5 (3,6) 9 (5,4) летники** Однолетники** 5 (4,4) 4 (3,0) 3 (2,2) 10 (6) Поликарпики Стержнекорневые** 7 (6,0) 7 (5,3) 5 (3,6) 10 (6) Короткокорневищные** 36 (31,6) 43 (32,7) 56 (40,7) 48 (28,7) Плотнокустовые** 1 (0,9) 1 (0,7) 2 (1,4) 2 (1,2) Рыхлокустовые** 9 (7,8) 11 (8,3) 12 (8,8) 19 (11,4) Длиннокорневищные** 36 (31,6) 20 (15,3) 30 (21,8) 37 (22,1) Столонообразующие** 3 (2,6) 6 (4,5) 4 (3,0) 12 (7,2) Наземноползучие** 1 (0,9) 5 (3,8) 6 (4,3) 5 (3) Клубнеобразующие** 4 (3,6) 9 (6,8) 6 (4,3) 5 (3) Луковичные** 5 (4,4) 6 (4,5) 2 (1,4) 3 (1,8) Корнеотпрысковые** 2 (1,8) 3 (2,3) 2 (1,4) 3 (1,8) Сапрофиты** 1 (0,9) 1 (0,7) 2 (1,4) Паразиты** - 1 (0,7) 1 (0,7) 1 (0,6) Полупаразиты** - 1 (0,7) 2 (1,4) 2 (1,2) Примечание: * - % от общего числа видов, ** - % от числа видов травянистых растений.
Основной спектр жизненных форм для широколиственных лесов Моск вы в целом схож со спектрами жизненных форм для остальных представлен ных в таблице 3 территорий и, следовательно, соответствует зональным спек трам широколиственных лесов. Среди травянистых растений на всех участках преобладают короткокорневищные и длиннокорневищные травы, значительна роль рыхлокустовых. Несколько увеличенная роль монокарпических растений свидетельствует о нарушенности местообитаний.
4.4.2. Спектр жизненных форм по системе К. Раункиера Крайне простой и удобной для определения специфики изучаемой фло ры является классификация датского ботаника К. Раункиера (Raunkiaer, 1905, 1907), в основу которой положен признак расположения почек возобновления относительно поверхности почвы в неблагоприятный период времени.
Здесь наблюдается закономерное преобладание гемикриптофитов, что характерно для биологического спектра флоры умеренного климата (рис. 2).
Рис. 2. Соотношение жизненных форм флоры широколиственных лесов г.Москвы по системе К. Раункиера Сравнение соотношения основных жизненных форм по К. Раункиеру, полученного нами в широколиственных лесах г.Москвы, с данными для дубо вых лесов Центрально-Чернозёмного заповедника и дубово-липовыми лесами Пущино (табл. 4) показывает преобладание гемикриптофитов во всех широко лиственных лесах. При этом доля геофитов, представленных в основном эфе мероидами, в московских широколиственных лесах снижена.
Таблица 4. Соотношение основных жизненных форм (%) в широколиственных лесах г.Москвы по К. Раункиеру Жизненная Среднерусские лесо- Дубово-липовые леса Широколиственные форма степные дубравы (по: города Пущино (по: леса Москвы Голубев, 1962) Карпухина, 1990) Фанерофиты 10 21,6 12, Гемикриптофиты 63 48 64, Хамефиты 2 4,8 3, Терофиты 9 4 5, Геофиты 16 21,6 14, Число видов 300 148 4.4.3. Зависимость соотношения жизненных форм от степени на рушенности сообщества При анализе местообитаний с разной степенью нарушенности выявля ются изменения в спектрах жизненных форм. С ростом антропогенной нагруз ки происходит сокращение доли длиннокорневищных видов, что укладывает ся в представления об их распространении на сравнительно рыхлых почвах, а, как известно, с увеличением интенсивности рекреации плотность почвы неиз бежно растёт (рис. 3).
Рис. 3. Соотношение жизненных форм по системе И.Г. Серебрякова в зависимости от степени нарушенности сообщества ДК – длиннокорневищные, КК – короткокорневищные, Моно – монокарпики, НС – надземно столонные, РК – рыхлокустовые, СК – стержнекорневые, П – ползучие Происходит очевидный рост доли монокарпических трав, за счет, в пер вую очередь, сорных одно- и малолетников, а также рост доли короткокорне вищных поликарпиков.
При рассмотрении соотношения видов с различными эколого ценотическими требованиями в сообществах с разными стадиями нарушенно сти предсказуемым является снижение доли лесных видов, рост доли сорных видов (рис.4). Доля лесолуговых видов также растет. В сообществе с сильной нарушенностью появляются луговые виды, свидетельствующие об ослаблении корневой конкуренции между травами в результате вытаптывания и осветле нии сообщества.
Рис. 4. Соотношение эколого-ценотических групп видов в зависимости от степени на рушенности сообщества Экологические особенности слабо- и сильнонарушенных участков ши роколиственных лесов были оценены с применением экологических шкал Л.
Элленберга (табл. 5). Виды в малонарушенных сообществах характеризуются большей теневыносливостью и большей требовательностью к влажности поч вы, что объясняется осветлением участков при увеличении рекреационной на грузки. Некоторое увеличение требовательности видов к богатству почвы, возможно, связано с сильным замусориванием рекреационных лесов.
Таблица 5. Экологические особенности травяного покрова по шкалам Л. Элленберга в зависимости от нарушенности местообитаний Освещённость Влажность Богатство почвы Малонарушенные местообитания 5 5,07 4, Сильнонарушенные местообитания 6 4,91 5, 4.4.4. Жизненность основных доминантов растительного покрова широколиственных лесов в зависимости от экологических условий Одним из важнейших показателей, характеризующих состояние расте ний в сообществе, является показатель жизненности особей.
Нами были проведены исследования жизненности и особенностей раз растания видов-доминантов травяного покрова (Aegopodium podagraria, Asa rum europaeum, Mercurialis perennis, Carex pilosa, Galeobdolon luteum) на шес ти участках: широколиственном лесу, ельнике и березняке на Звенигородской биостанции МГУ, участках широколиственного леса в Филёвском парке, Тро парёво и Москворецком природном парке.
При оценке жизненности вида учитывались время удержания особи в точке (условный возраст), биомасса побегов и высота. Каждый показатель де лился на три класса жизненности, и для видов рассчитывался суммарный по казатель жизненности по 30 особям для каждого местообитания.
Рис. 5. Жизненность особей Galeobdolon luteum в зависимости от местообитания Л – липняк (ЗБС), Б – березняк (ЗБС), Е - ельник (ЗБС), М – Москворецкий парк (Москва), Т – Тропаревский парк (Москва), Ф – Филевский парк (Москва) Например, Galeobdolon luteum (рис. 5) показывает максимальную жиз ненность в ненарушенном липняке, при этом в сильно нарушенных сообщест вах, а также в сообществах хвойных и мелколиственных лесов жизненность явно снижается.
Способ оценки жизненного состояния особей вида с помощью такого показателя, как время удержания в точке закрепления условных особей, дает возможность выявить стратегию данного вида по отношению к конкретному местообитанию. Такие виды, как Aegopodium podagraria и Galeobdolon luteum в оптимальных условиях и ненарушенных сообществах демонстрируют мак симальное время удержания в точке закрепления, а такие виды как Carex pi losa, Mercurialis perennis и Asarum europaeum - наоборот.
4.5. Сезонные ритмы развития растений травяного покрова Ритмы сезонного развития, или феноритмотипы, являются одной из эко логических характеристик растений (Серебряков, 1951, 1959).
Вечнозелёных растений во флоре широколиственных лесов города 6 ви дов (3,5%). Любопытно, что к этой группе относятся многие доминанты тра вяного яруса – Asarum europaeum, Carex pilosa. Большинство видов этого фе норитмотипа – виды местной флоры (за исключением адвентивного Vinca mi nor).
Летнезелёных видов гораздо больше (116 видов, 68,3%). Это домини рующая группа, что характерно для умеренного климата Северного полуша рия. Летне-зимнезелёные виды представлены 40 видами (23,5%). Это, напри мер, Festuca gigantea, Geum urbanum, Lysimachia nummularia, Veronica chamaedrys и другие.
Особая группа эфемероидов, которые заканчивают полный цикл разви тия в течение 1-1,5 месяцев с момента схода снегового покрова и до появления листьев на деревьях, представлена 8 видами (4,7%). Это Anemone ranuncu loides, Corydalis solida, Gagea minima и другие.
Глава 5. Восстановление видового разнообразия травяного покрова широколиственных лесов г.Москвы В главе рассматривается воздействие рекреации на травяной покров ши роколиственных лесов, приводится литературный обзор работ по реинтродук ции и реконструкции травяного покрова в России и за рубежом.
Нами были проведены опытные посадки некоторых видов, типичных для широколиственных лесов, на территории Ботанического сада МГУ и в лесном массиве по ул.Миклухо-Маклая. Виды были оценены по 15-ти балль ной шкале Р.А. Карписоновой (1982) с точки зрения их перспективности для реконструкции растительных сообществ широколиственных лесов.
Из 16 видов, опробованных в опытных посадках, 10 видов показали себя очень перспективными для целей восстановления широколиственных фитоце нозов. Из 374 посаженных особей 339 (90,6%) показали высокую приживае мость, большая часть из них перешла к цветению и плодоношению.
Наиболее подходящими для улучшения состояния травяного покрова широколиственных лесов являются длиннокорневищные, ползучие и столоно образующие растения. Всего мы предложили список из 56 видов травянистых растений, пригодных для целей реконструкции фитоценозов.
В главе изложены основные этапы реконструкции с подробными реко мендациями по каждому этапу.
По шкалам С.Л. Рысина (2006) была оценена устойчивость яруса травя нистых растений. Большая часть растений относится ко второй и третьей группам, достаточно устойчивым к рекреации, что может определяться защи щённостью подземных органов, а также малым повреждением сборщиками ягод, букетов и лекарственного сырья. К четвертой группе относятся самые декоративные растения, например, ветреницы.
Сравнение нарушенных и ненарушенных участков по устойчивости тра вяного покрова показало, что малоустойчивые декоративные виды с ростом нагрузки выпадают из сообществ.
Выводы 1. Флора широколиственных лесов г.Москвы содержит 195 видов сосудистых растений, относящихся к 135 родам и 54 семействам.
2. Наиболее значимыми долготными биогеографическими группами являют ся евразиатская, европейская, голарктическая и евросибирская.
3. Анализ широтных биогеографических групп выявляет преобладание боре альной группы и большую долю неморальных видов. Заметна доля плюри зональных видов, среди которых почти половина – сорные.
4. В травяном покрове широколиственных лесов Москвы доминируют виды лесной и лесолуговой эколого-ценотической группы. Значительна доля сорных видов.
5. Согласно системе И.Г. Серебрякова во всей флоре преобладают травяни стые поликарпики, среди которых ведущими группами являются коротко корневищные, длиннокорневищные и рыхлокустовые растения. Получен ный спектр жизненных форм типичен для сообществ широколиственных лесов.
6. Спектр жизненных форм по системе К. Раункиера типичен для флор уме ренного климата северного полушария.
7. При усилении рекреационной нагрузки наблюдается изменение соотноше ния жизненных форм: сокращается доля длиннокорневищных видов, рых локустовых, стержнекорневых и ползучих растений;
доли монокарпиче ских трав и надземностолонных растений возрастают.
8. Для видов-доминантов травяного покрова широколиственных лесов наи высшая жизненность характерна для ненарушенных липовых лесов. В мелколиственных, хвойных лесах и при рекреационной дигрессии широ колиственных лесов наблюдается снижение жизненности.
9. Ассортимент видов растений травяного яруса, обладающих наибольшей декоративностью и устойчивостью к антропогенному воздействию, кото рые могут использоваться для реконструкции травяного покрова нарушен ных участков, включает 56 видов.
Список опубликованных работ по теме диссертации 1. Сафронова Ю.В. Эфемероиды в озеленении Москвы // Актуальные про блемы экологии и природопользования: Сб. науч. трудов. – М.: Изд-во РУДН, 2002. – С.151-153.
2. Сафронова Ю.В. Многолетние травянистые растения неморального комплекса в озеленении Москвы // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Вып.5-6. Системная экология: Сб. науч. трудов. – М.: Изд-во РУДН, 2004. – С.26-28.
3. Сафронова Ю.В. Сохранение растительности городов путем использо вания многолетних травянистых растений в озеленении // Экология и проблемы защиты окружающей среды: Тез.докл Х Всероссийской сту денческой конференции. Красноярск, 24-26 апреля, 2003/ Красно яр.гос.ун-т. – Красноярск, 2003. – С.35-36.
4. Safronova J. La biodiversit vgtale des villes ( l’exemple de Moscou) // Theoretical and applied ecological investigations. Proceedings of Fifth Con ference of Ecological Faculty students and post-graduates. – M.: RPFU Pub lishers, 2004. – P.36-38.
5. Сафронова Ю.В. Состояние травянистых растений в парках Москвы вблизи автомобильных дорог // Актуальные проблемы экологии и при родопользования. Вып.7. Геоэкология, системная экология, экология че ловека: Сб.науч.трудов. – М.: Изд-во РУДН, 2005. – С.94-97.
6. Сафронова Ю.В. Восстановление биоразнообразия травянистого покро ва городских широколиственных лесов (на примере города Москвы) // Экология фундаментальная и прикладная. Проблемы урбанизации /Материалы междунар. науч.-практ. конф. Екатеринбург, 5-8 февраля 2005./Екатеринб.гос.ун-т. – Екатеринбург: Издательский Дом «Аква пресс», 2005. – C.297-298.
7. Сафронова Ю.В. Восстановление видового разнообразия травянистых растений в широколиственных насаждениях // Актуальные проблемы экологии и природопользования. Вып.9 (часть 1): системная экология и геоэкология: Сб.науч.трудов. – М.: Издательский дом «Энергия», 2007. – С.58-61.
8. Сафронова Ю.В. Перспектива восстановления видового разнообразия травянистых растений в широколиственных насаждениях // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия Экология и безопас ность жизнедеятельности. – 2007. - №2. – С.35-40.
9. Сафронова Ю.В. Жизненность основных доминантов травяного покрова широколиственных лесов в разных экологических условиях // Актуаль ные проблемы экологии и природопользования. Вып.10 (часть 1): сис темная экология и геоэкология: Сб. науч. трудов. - М.: Изд-во Энергия, 2008. – С. 61-70.
Сафронова Юлия Викторовна (Россия) «Экологическое состояние травяного покрова широколиственных насаж дений г. Москвы» В диссертационной работе представлены результаты семилетнего иссле дования травяного покрова широколиственных лесов г. Москвы и произведен географический, биоморфологический, эколого-ценотический анализ флоры широколиственных лесов. Оценена жизненность основных доминантов травя ного покрова в зависимости от степени антропогенной нагрузки. Даны реко мендации по реконструкции широколиственных фитоценозов с поэтапной схемой действий.
Safronova Yulia Viktorovna (Russia) «Ecological state of herbage of broad-leaved forests in Moscow» The results of seven-year investigation of herbage of broad-leaved forests in Moscow are presented in the dissertation. A geographical, biomorphological and ecological analysis of flora of these communities is given. The vitality of main do minants of herbage has been estimated in dependence on anthropogenic influence.
There have been made recommendations on reconstruction of broad-leaved forests including stage-by-stage plan of actions.