АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 Физико-географический очерк ООПТ «Береговой склон р. Томи» 5
1.1 Рельеф 5
1.2 Климат 5
1.3 Почвы 6
1.4 Растительность 7
2 Материалы, методы и программные средства 9
3 Экологические шкалы как основной инструмент фитоиндикации 11
3.1 Понятие экологических шкал 11
3.2 Средний фитоиндикационный статус и способы его расчета 12
3.3 Сравнительный анализ использования различных параметров учета участия
таксонов при расчете среднего статуса 14
4 Экологический анализ ООПТ «Береговой склон р. Томи» 17
5 Использование экологических шкал для оценки уязвимости редких видов 22
6 Оценка нарушенности фитоценозов 29
6.1 Понятия нарушенности и гемероботолерантности 29
6.2 Обзор шкал гемероботолерантности 29
6.3 Характеристика нарушенности фитоценозов 30
6.4 Опосредованная оценка антропогенной трансформированности 31
7 Гомотонность растительных сообществ 34
7.1 Понятия гомогенности и гомотонности 34
7.2 Индексы гомотонности 34
7.3 Результаты оценки гомотонности и ее взаимозависимости с гемеробией 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
ЛИТЕРАТУРА 46
Антропогенное влияние на природные экосистемы в результате постоянно увеличивающейся урбанизации и освоения природных территорий под различные нужды человека приводит к их трансформированности, которая выражается в нарушении естественных ландшафтов и изменении состава и структуры растительного покрова из-за синантропизации.
При этом антропогенная трансформированность отличается комплексностью и не поддается прямому инструментальному измерению, однако оценить нарушенность местообитаний возможно через параметры растительного покрова. Одним из таких широко распространенных методов является количественная синфитоиндикация, задача которой заключается в опосредованном получении квантифицированной информации о напряжении основных экологических факторов по параметрам растительного покрова (Зверев, 2020). Инструментарий синфитоиндикации и способы его использования для оценки состояния экотопов разнообразен, но обычно исследователи используют экологические шкалы.
Целью нашего исследования стал обзор существующих инструментов фитоиндикационного анализа и возможности их использования для оценки состояния и мониторинга антропогенно нарушенных территорий.
Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
1. сравнить использование различных весовых параметров учета участия таксонов-индикаторов в ценозе при расчете среднего фитоиндикационного статуса;
2. провести экологический анализ растительных сообществ территории исследования;
3. оценить состояние редких видов, отмеченных на модельной территории;
4. провести фитоиндикационную и опосредованную оценку нарушенности растительных сообществ;
5. рассчитать гомотонность растительных сообществ с помощью разных индексов, сравнить их согласованность между собой и оценить взаимозависимость гомотонности и гемеробии.
В качестве модельного объекта, на примере которого проводился обзор существующего инструментария синфитоиндикации, выступила особо охраняемая природная территория (ООПТ) местного значения «Береговой склон р. Томи». Выбор данного объекта для исследования обусловлен тем, что ООПТ располагается в городской черте, отличается разнообразными экотопическими условиями и многообразием растительных сообществ. Кроме того, «Береговой склон р. Томи» широко используется местным населением в оздоровительных и рекреационных целях, поэтому фитоценозы отличаются разной степенью нарушенности.
Автор выражает благодарность научному руководителю Андрею Анатольевичу Звереву, кандидату биологических наук, доценту кафедры ботаники за ценные замечания и неоценимую помощь в выполнении работы.
В ходе данной работы был проведен обзор таких инструментов фитоиндикационного анализа, как экологические шкалы и индексы гомотонности, а также были представлены возможности их применения для оценки состояния антропогенно нарушенных территорий и растительных видов на примере ООПТ «Береговой склон р. Томи».
Сравнительный анализ использования четырех параметров учета участия таксонов- индикаторов для расчета среднего фитоиндикационного статуса методом двойного взвешенного усреднения показал, что наиболее оптимальным параметром является активность, позволяющая получить нейтральные значения среднего статуса.
Экологический анализ, проведенный с помощью экологических шкал для модельной территории выявил большое разнообразие ее экотопических условий, обусловленных неоднородностью видового состава территории, вызванной многообразием форм рельефа и разной степенью антропогенной нарушенности растительных сообществ.
На основе фитоиндикационных характеристик, рассчитанных с использованием шкал, были построены экологические ареалы для трех редких видов, занесенных в Красную книгу Томской области и отмеченных на модельной территории: Lonicera tatarica, Sedum aizoon и Artemisia gmelinii. В результате анализа экограмм было установлено, что данные виды обладают низким приспособительным потенциалом и возможностью обитания лишь в ограниченном диапазоне экологических условий, что подтвердило необходимость охранных действий по отношению к ним.
Оценка антропогенной трансформированности растительности ООПТ «Береговой склон р. Томи», проведенная на основе шкалы гемероботолерантности А.А. Зверева и А.Л. Эбеля (Зверев, 2018), показала, что в целом территория характеризуется средним уровнем нарушенности. А по итогам опосредованной оценки гемеробии была установлена взаимосвязь фактора гемероботолерантности с такими климатическими и эдафическими факторами, как освещенность-затенение, увлажнение почв, переменность увлажнения и богатство почв азотом, и была получена регрессионная модель, которую возможно использовать для исследования нарушенности других территорий со схожими зонально - климатическими и эдафическими условиями.
Изучение индексов гомотонности растительных сообществ показало, что набор опубликованных показателей не является однородным инструментом анализа фиторазнообразия, но обладает потенциалом для расширения направлений изучения структуры растительного покрова. В результате проверки взаимосвязи гомотонности и гемеробии было установлено, что из использованных нами 23 индексов лишь B4, B12, Q1, Q5, Q6-Q9 возможно применять для исследования степени нарушенности при антропогенных трансформациях растительности.
Стоит отметить, что использование выше рассмотренных инструментов фитоиндикации не ограничивается решением лишь тех задач, что были поставлены в нашей работе.
