Помощь студентам в учебе
Растительность Новосибирского Академгородка
|
Введение 2
Глава 1. Особенности лесных фитоценозов 5
1.1 Исторический аспект развития территории 5
1.2 Состояние лесных фитоценозов 8
1.2.1 Природные условия 8
1.2.2 Антропогенные изменения 10
1.3 Необходимость охраны 13
Глава 2. Природные условия района исследований 16
2.1 Почвы 16
2.2 Климат 20
Глава 3. Объекты и методы исследования 23
3.1 Объект исследования 23
3.2 Материал исследования 23
3.3 Методы исследования 23
Глава 4. Сравнительная характеристика лесных растительных сообществ 26
4.1 Типологическая характеристика 26
4.2 Расшифровка ординационной диаграммы 32
Глава 5. Геоботаническое картографирование 34
5.1 Предварительное и детальное дешифрирование снимков 34
5.2 Окончательное дешифрирование и составление геоботанической карты 34
Выводы 36
Список использованной литературы 39
ПРИЛОЖЕНИЯ 44
Глава 1. Особенности лесных фитоценозов 5
1.1 Исторический аспект развития территории 5
1.2 Состояние лесных фитоценозов 8
1.2.1 Природные условия 8
1.2.2 Антропогенные изменения 10
1.3 Необходимость охраны 13
Глава 2. Природные условия района исследований 16
2.1 Почвы 16
2.2 Климат 20
Глава 3. Объекты и методы исследования 23
3.1 Объект исследования 23
3.2 Материал исследования 23
3.3 Методы исследования 23
Глава 4. Сравнительная характеристика лесных растительных сообществ 26
4.1 Типологическая характеристика 26
4.2 Расшифровка ординационной диаграммы 32
Глава 5. Геоботаническое картографирование 34
5.1 Предварительное и детальное дешифрирование снимков 34
5.2 Окончательное дешифрирование и составление геоботанической карты 34
Выводы 36
Список использованной литературы 39
ПРИЛОЖЕНИЯ 44
Новосибирский Академгородок специально построен так, чтобы быть окруженным буферными лесами. Кроме эстетической, эти леса выполняют важные функции, защищая Академгородок от сильных западных ветров с водохранилища, пыли и смога с трассы Р-256 «Чуйский тракт», создают более комфортный микроклимат.
В настоящее время эти леса испытывают значительную и всё увеличивающуюся антропогенную нагрузку - выхлопные газы, химическое загрязнение, замусоривание, застройка и незаконные рубки. Не смотря на то, что эти угрозы не возникли одномоментно в последние годы, а существовали в каком-то виде в течение многих десятилетий, именно сейчас их влияние проявляется все сильнее, так как с одной стороны Лесозащитная Опытная станция СО РАН (ЛОС), в советское время осуществлявшая целый комплекс мер по сохранению лесов, уже полтора десятилетия почти не выполняет своих функций, и «запас прочности» лесов иссякает, а с другой - население района увеличилось за постсоветский период на 14,5 тыс. человек [1, 2], количество автомобилей (данные по НСО в целом) - почти в 5 раз[3, 4].
Отдельно стоит упомянуть появление на территории адвентивных видов растений, в основном привнесенных человеком, но быстро освоившихся на новом месте, к ним относятся и давно ставшие проблемой Acer negundo и Tilia cordata, а также луговые виды, появившиеся по обочинам тропинок [5].
Перечисленные выше факторы приводят к изменениям в растительных сообществах, а так как благодаря дюнному рельефу, условия обитания растений могут заметно различаться даже на небольшом расстоянии, то для изучения и возможности прогнозирования изменений необходима информация о пространственном расположении типов растительности, проведение мониторинга, дающего актуальную информацию об их состоянии.
Из-за высокой антропогенной нагрузки и рассматриваемых на различных уровнях планов застройки зеленых зон Академгородка, эти территории остро нуждаются в действенной защите. В том числе присвоении статуса особоохраняемой природной территории, желательно федерального уровня. Автор надеется, что его работа станет одним из кирпичиков, слагающих эту цель.
Целью данной работы было, изучить лесные растительные сообщества Новосибирского Академгородка и выявить закономерности их пространственной организации для определения особенностей формирования и трансформации лесных растительных сообществ в условиях городской среды.
В задачи исследования входило:
1. Сделать геоботанические описания лесных растительных сообществ Новосибирского Академгородка.
2. Определить трансформацию растительного покрова, происходящую под влиянием антропогенных факторов.
3. Составить геоботаническую карту лесных территорий Новосибирского Академгородка в масштабе 1: 10000.
4. Разработать общие рекомендации по использованию и охране лесных сообществ в городской среде.
Работа выполнена в лаборатории геосистемных исследований Федерального государственного бюджетного учреждения науки Центрального сибирского ботанического сада Сибирского отделения Российской академии наук. Часть исследований выполнена при финансовой поддержке РФФИ (Проект № 16-05-00908 а).
Фотографии, за исключением отдельно указанных, выполнены автором.
Апробация работы. Основные положения бакалаврской работы были доложены на 2 научных конференциях: Международной научной студенческой конференции (МНСК) НГУ (г. Новосибирск, 16-20 апреля 2016), студенческой конференции «Старт в Науку» НИ ТГУ (г. Томск, 25-30 апреля 2016).
В настоящее время эти леса испытывают значительную и всё увеличивающуюся антропогенную нагрузку - выхлопные газы, химическое загрязнение, замусоривание, застройка и незаконные рубки. Не смотря на то, что эти угрозы не возникли одномоментно в последние годы, а существовали в каком-то виде в течение многих десятилетий, именно сейчас их влияние проявляется все сильнее, так как с одной стороны Лесозащитная Опытная станция СО РАН (ЛОС), в советское время осуществлявшая целый комплекс мер по сохранению лесов, уже полтора десятилетия почти не выполняет своих функций, и «запас прочности» лесов иссякает, а с другой - население района увеличилось за постсоветский период на 14,5 тыс. человек [1, 2], количество автомобилей (данные по НСО в целом) - почти в 5 раз[3, 4].
Отдельно стоит упомянуть появление на территории адвентивных видов растений, в основном привнесенных человеком, но быстро освоившихся на новом месте, к ним относятся и давно ставшие проблемой Acer negundo и Tilia cordata, а также луговые виды, появившиеся по обочинам тропинок [5].
Перечисленные выше факторы приводят к изменениям в растительных сообществах, а так как благодаря дюнному рельефу, условия обитания растений могут заметно различаться даже на небольшом расстоянии, то для изучения и возможности прогнозирования изменений необходима информация о пространственном расположении типов растительности, проведение мониторинга, дающего актуальную информацию об их состоянии.
Из-за высокой антропогенной нагрузки и рассматриваемых на различных уровнях планов застройки зеленых зон Академгородка, эти территории остро нуждаются в действенной защите. В том числе присвоении статуса особоохраняемой природной территории, желательно федерального уровня. Автор надеется, что его работа станет одним из кирпичиков, слагающих эту цель.
Целью данной работы было, изучить лесные растительные сообщества Новосибирского Академгородка и выявить закономерности их пространственной организации для определения особенностей формирования и трансформации лесных растительных сообществ в условиях городской среды.
В задачи исследования входило:
1. Сделать геоботанические описания лесных растительных сообществ Новосибирского Академгородка.
2. Определить трансформацию растительного покрова, происходящую под влиянием антропогенных факторов.
3. Составить геоботаническую карту лесных территорий Новосибирского Академгородка в масштабе 1: 10000.
4. Разработать общие рекомендации по использованию и охране лесных сообществ в городской среде.
Работа выполнена в лаборатории геосистемных исследований Федерального государственного бюджетного учреждения науки Центрального сибирского ботанического сада Сибирского отделения Российской академии наук. Часть исследований выполнена при финансовой поддержке РФФИ (Проект № 16-05-00908 а).
Фотографии, за исключением отдельно указанных, выполнены автором.
Апробация работы. Основные положения бакалаврской работы были доложены на 2 научных конференциях: Международной научной студенческой конференции (МНСК) НГУ (г. Новосибирск, 16-20 апреля 2016), студенческой конференции «Старт в Науку» НИ ТГУ (г. Томск, 25-30 апреля 2016).
В ходе работы были изучены лесные растительные сообщества выбранного участка. В ходе маршрутных исследований было составлено 60 геоботанических описаний, еще 86 были предоставлены научным руководителем, сотрудником Лаборатории Геосистемных исследований ЦСБС СО РАН Ю.С. Отмаховым. Был собран гербарий в количестве 85 листов.
В процессе проведения маршрутных исследований и при анализе собранного материала была изучена трансформация растительного покрова, происходящая под влиянием антропогенных факторов. Выявлены изменения, такие как смена видового состава, появление значительного количества рудеральных и адвентивных видов, низкое возобновление древесного яруса, угнетаемого внедрившимися под полог леса Acer negundo. В ходе обследования территории также отмечались следы человеческой деятельности, такие, как сформировавшаяся и очень разветвленная тропиночная сеть, места рубок деревьев, стихийные свалки, места пикников и ролевых игр.
Собранные данные были классифицированы дивизимным методом кластеризации (DIANA), при этом учитывались все виды растений, зафиксированных в пределах учётных площадок. Было показано существование четырех групп растительных сообществ, различающихся по видовому составу, особенностям среды обитания и устойчивости к антропогенному влиянию. Проведенная ординация выделенных единиц растительности методом многомерного шкалирования (MDS) позволила оценить роль отдельных ярусов растительности и видового разнообразия в целом,.
На основе информации, полученной при работе с геоботаническими описаниями и визуальном дешифрировании снимков ДЗЗ, была составлена карта обследованного массива леса в масштабе 1:10000 наглядно показавшая пространственное расположение выявленных при классификации групп (см. Приложение 1).
Полученные данные подтвердили не раз звучавшую мысль о том, что леса Академгородка нуждаются в охране и регулярном уходе. В отличие от естественного лесного массива, расположенного вдали от населенных пунктов в стабильных природных условиях, и потому способного к самовосстановлению, исследованный массив слишком подвержен антропогенному влиянию и нуждается в уходе. Исходя из современного состояния территории и окружающих ее объектов, автором рекомендуется ряд мероприятий, призванных замедлить перестройку растительных сообществ и положить начало восстановлению естественных сообществ.
Необходимо полностью закрыть доступ на территорию автомобильного транспорта, который кроме непосредственного вреда - уплотнения почвы, газопылевого и шумового загрязнения, позволяет создавать в лесном массиве свалки, проводить незаконные вырубки деревьев. В этом направлении некогда велась работа и почти все лесные дороги были перекрыты заграждениями, но в настоящее время они по большей части обветшали и не выполняют своей функции. Также стоит отметить, что автотранспорт (трактора) используется в настоящее время ЛОСом для работ в лесу, эту практику следует насколько возможно минимизировать, так как при работах сильно нарушается верхний слой почвы и страдает кора деревьев, задеваемая техникой. Возможно стоит перенять методы современного зарубежного лесоводства, использующего лошадей специальных пород.
В лесном массиве очень разветвленная тропиночная сеть, очевидно избыточная. Перекрыть ее полностью было бы несомненным благом для лесных сообществ, но в настоящее время это невозможно, так как этот массив является востребованной рекреационной территорией, а также служит для пешеходной связи окружающих его кварталов. Для уменьшения нагрузки необходимо выявить наиболее важные маршруты, и сделать их более предпочтительными для населения (создание дренажа, гравийного покрытия, освещения), остальные же тропы постепенно закрывать. Можно рассмотреть этот пункт как часть более общей системы, привлекающей людей в одни участки лесного массива и препятствующей их попаданию в другие. Таким образом можно ограничить воздействие пешеходов сравнительно небольшими участками.
Постоянный мониторинг, позволяющий своевременно узнавать о пожарах и незаконной человеческой деятельности, отслеживать состояние отдельных деревьев, их лечение или, при нецелесообразности последнего - спиливание также очень необходим данной территории. При этом нельзя забывать, что больные и погибшие деревья - источник пищи для птиц и микроорганизмов, поэтому полностью убирать и вывозить такие деревья нежелательно.
Заносные виды, особенно такие агрессивные, как Acer negundo, необходимо убирать в ходе систематических мероприятий. Виды-аборигены, при угрозе их численности, нуждаются в увеличении популяции путем подсаживания, соотносясь с их естественными местообитаниями.
В процессе проведения маршрутных исследований и при анализе собранного материала была изучена трансформация растительного покрова, происходящая под влиянием антропогенных факторов. Выявлены изменения, такие как смена видового состава, появление значительного количества рудеральных и адвентивных видов, низкое возобновление древесного яруса, угнетаемого внедрившимися под полог леса Acer negundo. В ходе обследования территории также отмечались следы человеческой деятельности, такие, как сформировавшаяся и очень разветвленная тропиночная сеть, места рубок деревьев, стихийные свалки, места пикников и ролевых игр.
Собранные данные были классифицированы дивизимным методом кластеризации (DIANA), при этом учитывались все виды растений, зафиксированных в пределах учётных площадок. Было показано существование четырех групп растительных сообществ, различающихся по видовому составу, особенностям среды обитания и устойчивости к антропогенному влиянию. Проведенная ординация выделенных единиц растительности методом многомерного шкалирования (MDS) позволила оценить роль отдельных ярусов растительности и видового разнообразия в целом,.
На основе информации, полученной при работе с геоботаническими описаниями и визуальном дешифрировании снимков ДЗЗ, была составлена карта обследованного массива леса в масштабе 1:10000 наглядно показавшая пространственное расположение выявленных при классификации групп (см. Приложение 1).
Полученные данные подтвердили не раз звучавшую мысль о том, что леса Академгородка нуждаются в охране и регулярном уходе. В отличие от естественного лесного массива, расположенного вдали от населенных пунктов в стабильных природных условиях, и потому способного к самовосстановлению, исследованный массив слишком подвержен антропогенному влиянию и нуждается в уходе. Исходя из современного состояния территории и окружающих ее объектов, автором рекомендуется ряд мероприятий, призванных замедлить перестройку растительных сообществ и положить начало восстановлению естественных сообществ.
Необходимо полностью закрыть доступ на территорию автомобильного транспорта, который кроме непосредственного вреда - уплотнения почвы, газопылевого и шумового загрязнения, позволяет создавать в лесном массиве свалки, проводить незаконные вырубки деревьев. В этом направлении некогда велась работа и почти все лесные дороги были перекрыты заграждениями, но в настоящее время они по большей части обветшали и не выполняют своей функции. Также стоит отметить, что автотранспорт (трактора) используется в настоящее время ЛОСом для работ в лесу, эту практику следует насколько возможно минимизировать, так как при работах сильно нарушается верхний слой почвы и страдает кора деревьев, задеваемая техникой. Возможно стоит перенять методы современного зарубежного лесоводства, использующего лошадей специальных пород.
В лесном массиве очень разветвленная тропиночная сеть, очевидно избыточная. Перекрыть ее полностью было бы несомненным благом для лесных сообществ, но в настоящее время это невозможно, так как этот массив является востребованной рекреационной территорией, а также служит для пешеходной связи окружающих его кварталов. Для уменьшения нагрузки необходимо выявить наиболее важные маршруты, и сделать их более предпочтительными для населения (создание дренажа, гравийного покрытия, освещения), остальные же тропы постепенно закрывать. Можно рассмотреть этот пункт как часть более общей системы, привлекающей людей в одни участки лесного массива и препятствующей их попаданию в другие. Таким образом можно ограничить воздействие пешеходов сравнительно небольшими участками.
Постоянный мониторинг, позволяющий своевременно узнавать о пожарах и незаконной человеческой деятельности, отслеживать состояние отдельных деревьев, их лечение или, при нецелесообразности последнего - спиливание также очень необходим данной территории. При этом нельзя забывать, что больные и погибшие деревья - источник пищи для птиц и микроорганизмов, поэтому полностью убирать и вывозить такие деревья нежелательно.
Заносные виды, особенно такие агрессивные, как Acer negundo, необходимо убирать в ходе систематических мероприятий. Виды-аборигены, при угрозе их численности, нуждаются в увеличении популяции путем подсаживания, соотносясь с их естественными местообитаниями.
