Введение 3
Глава 1. Обзор литературы 5
1.1. Исследования мохообразных в городской среде России 6
1.2. Исследования мохообразных в городской среде Европы 15
1.3. История изучения бриофлоры г. Казани 27
Глава 2. Природная характеристика района исследований 28
Глава 3. Материалы и методы 32
Глава 4. Результаты и их обсуждение 35
4.1. Таксономический анализ 36
4.2. Географический анализ 42
4.3. Экологический анализ 44
4.4. Редкие виды 55
Выводы 56
Список использованной литературы 57
Приложение
В растительном покрове Земли все большие площади начинает занимать городская флора, которая представляет собой разнообразные антропогенные экосистемы, структура и динамика которых определяется главным образом деятельностью человека. Для познания закономерностей и особенностей их функционирования необходимы исследования, в которых будет учитываться весь комплекс биологических составляющих с учетом социальной компоненты (Добровольский, 1997).
В развитых промышленных странах городское население составляет более 70-80%. Это ставит проблему сохранения средообразующих возможностей растительного покрова городских территорий. Для увеличения продуктивности, долговечности и эстетических достоинств растительного покрова города, а также снижения затрат на его формирование необходимо создание устойчивых антропогенных фитоценозов.
Мхи являются неотъемлемым компонентом городских экосистем практически во всех регионах Земли. Характеристика любой экосистемы, в том числе и городской, не может быть полной без учёта мохового покрова, поэтому его изучение должно проводиться наряду с исследованием сосудистых растений. Мохообразные, являясь более консервативным элементом флоры, могут свидетельствовать о типичной для данной территории растительности, не преобразованной деятельностью человека.
Многие моховидные устойчивы к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды и произрастают в городах, в антропогенно трансформированных или созданных хозяйственной деятельностью человека субстратах и местообитаниях.
Слабая изученность бриофитов является причиной недостаточного привлечения данных по ним в сравнительной флористике. Таким образом, как десятилетия назад, так и в настоящее время актуальной является задача исследования видового разнообразия мохообразных в регионах России.
Мхи являются достаточно антропотолерантными живыми организмами, и поэтому уменьшение ими запыления и загрязнения, которые всегда присущи урбанизированным территориям, является многообещающим биотехнологическим методом очистки воздуха. Однако не все виды подходят для этого, а лишь устойчивые к антропогенному загрязнению. Благодаря своим исключительным биологическим свойствам, бриофиты в городских районах представляют важнейшие живые формы, которые помимо фотосинтетической активности обладают эстетическими и восстановительными свойствами.
Таким образом, целью нашей работы является выявление экологических особенностей бриофлоры городских территорий на примере г. Казань. Для этого были поставлены следующие задачи:
1) Выявить видовой состав бриофлоры г. Казань на урбанизированных территориях и в городских лесопарках;
2) Выявить экологические особенности бриофлоры г. Казань на основе таксономического, географического, экологического анализов.
1. В г. Казань было собрано 170 образцов и выявлено 72 вида бриофитов, из них 50 было определено самостоятельно.
2. Выявлено 65 видов, относящихся к отделу мхи и 7 видов к отделу печёночники. В сравнении с бриофлорой Татарстана в городе Казань повышается доля семейства брахитециевых и уменьшается доля сфагновых, что характерно так же и для урбанобриофлор других регионов.
3. Индекс таксономического своеобразия оказался не вполне приемлимым из-за недостаточного объёма выборки, однако показал наибольшее значение для урбанизированных территорий. Это связано с уникальным местонахождением редких видов на улице Товарищеской.
4. На основе коэффициента сходства Жаккара была построена дендрограмма, показавшая, что парк им. Урицкого, сквер Вахитова и городские улицы объединены в одну группу; лес на ул. Дубравная и лесопарк «Лебяжье» сходны друг с другом; а ЦПКиО им. Горького с Горкинско- Ометьевским лесом и Русско-Немецкой Швейцарией.
5. Большинство видов бриофитов относятся к голарктическому и биполярному типам ареалов. Наиболее часто встречающиеся географические элементы - мультизональный и космополитный. Наибольшее разнообразие географических элементов наблюдается в лесопарке «Лебяжье».
6. Большинство изученных бриофитов относятся к гелиосциофитам, мезофитам, мезоэвтрофам и базифилам.
7. На урбанизированных территориях представлено большее количество типов местообитаний EUNIS, чем в парках и лесопарках, так как они сочетают в себе одновременно естественные и антропогенные элементы, и соотвественно предоставляют более разнообразные условия и субстраты для заселения бриофитами.
8. На территории г. Казань присутствуют редкие виды, занесённые в Красную Книгу Республики Татарстан. Pyramidula tetragona (категория 0), Neckera pennata (категория 3), Orthotrichum pollens (приложение к Красной Книге).
1. Антипина, Г. С. Урбанофлора Карелии / Г. С. Антипина. — М.: Петрозаводск, 2002. — 200 с.
2. Арискина, Н. П. К флоре мхов Татарской республики / Н. П. Арискина.—Уч. зап. Казанского гос. ун-та., 1951,- Т. 111, кн. 1. — С.75-102.
3. Архипова, Е. Л. Материалы по разнообразию и экологии мхов правобережной части Невского района Санкт-Петербурга / Е. Л. Архипова, Д. М. Мирин. — учёные записки российского государственного гидрометеорологического университета, 2007. — С. 132 - 148.
4. Бардунов, Л. В. Древнейшие на суше / Л. В. Бардунов. — Новосибирск: Наука, 1984. —157 с.
5. Васильева, Л. Н. К флоре сфагновых мхов северо-запада Казанского края / Л. Н. Васильева. — Учен. зап. Казан, ун-та. - 1933. - Т. 93, кн. 6.-С. 154-171.
6. Горышина, Т. К. Растения в городе / Т. К. Горышина. — Л.: Изд- во ЛГУ, 1991,—152 с.
7. Дементьева, Е. В. Растительный покров как компонент городской экосистемы / Е. В. Дементьева. — Автореф. дисс. канд. биол. наук. М., 2000. —24 с.
8. Добровольский, Г. В Почва, город, экология / Г. В. Добровольский, 1997. — 310 с.
9. Другова, Т. П. Листостебельные мхи антропогенных
местообитаний городов Мурманской области / Т. П. Другова // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2017. — № 2 (9). — С. 5-14
10. Игнатов, М. С. Краткий определитель мохообразных
Подмосковья / М. С. Игнатов, Е. А. Игнатова, 2011. — 320 с.
11. Игнатов, М. С. Флора мхов средней части Европейской России том 1 / М. С. Игнатов, Е. А. Игнатова, 2004. — 608 с.
12. Игнатов, М. С. Флора мхов средней части Европейской России том 2 / М. С. Игнатов, Е. А. Игнатова, 2004. — 960 с.
13. Ильминских, Н. Г. Флорогенез в условиях урбанизированной среды / Н. Г. Ильминских. — Автореф. дис. .уд-pa биол. наук. СПб, 1993. — 36 с.
14. Климат Казани. Погода и климат [Электронный ресурс] — Режим доступа: URL: http://pogoda.ru.net/climate/27595.htm (21.05.2019).
15. Красная книга Республики Татарстан (животные, растения, грибы). Издание третье. - Казань: Идель-Пресс, 2016. - 832 с.
16. Крылов, П. Н. Список лиственных мхов, собранных в Казанской губернии в 1882 г. и 1883 г. С. И. Коржинским и П. И. Крыловым и определенных В. Ф. Бротерусом / П. Н. Крылов. — Труды общества естествоиспытателей при КГУ, 1904. - Т.39, вып. 2. — 21 с.
17. Крайнов, В. И. Классификация местообитаний биологического разнообразия большого города на примере Казани / В. И. Крайнов. — Сборник научных статей КФУ, 2018. — С. 8-10.
18. Лапшин, П. Н. Листостебельные мхи как компонент городской экосистемы таежной зоны Северо-Запада России / П. Н. Лапшин. — Петрозаводск, 2006. — 120 с.
19. Мингазова, Н. М. Экология города Казани / Н. М. Мингазова, Н. П. Торсуева, В. 3. Латыпова, В. А. Бойко. — Казань: Изд-во «Фэн» Академии наук РТ, 2005. — 576 с.
20. Недоспасова, Н. В. Мохообразные г. Дно (Псковская область) / Н.
B. Недоспасова. — Вестник Псковского государственного университета, 2014. —С. 36-42.
21. Погода и Климат — Климатический монитор: погода в Казани
[Электронный ресурс] — Режим доступа: URL:
http://www.pogoda.m.net/monitor.php?id=27595 (22.05.2019)
22. Пономарёв, А. П. К бриофлоре окрестностей г. Казани / А. П. Пономарёв // Труды ботанического сада Юрьевского университета, 1913. —
C. 71-85.
23. Потапова, Н. А Сводный список особо охраняемых природных территорий Российской Федерации (справочник). Ч. II. / Н. А. Потапова, Р. И. Назырова, Н. М. Забелина, Л. С. Исаева-Петрова, В. Н. Коротков, Д. М. Очагов. — М: ВНИИприроды, 2006. —364 с.
24. Прохоров, В. Е. Информационная система «Флора» / В. Е. Прохоров. —Учебно-методическое пособие - Казань, 2015. - С. 24-46.
25. Прудникова, Л. Ю. Биоиндикация: городские мхи и их использование для диагностики состояния окружающей среды / Л. Ю. Прудникова. — Качество жизни: Ботанический сад УрО РАН. Екатеринбург,
2006. — С. 55-57.
26. Рубцова, А. В. Бриофлора города Ижевска / А. В. Рубцова. — Вестник Удмуртского университета, 2004. — С. 85-96.
27. Слука, 3. А. Влияние городской среды на бриофлору в зеленых массивах г. Москвы / 3. А. Слука. — Вестник МГУ. Сер. 16., 1996. — С. 55-
63.
28. Спирина, У. Н. О проблеме сохранения биоразнообразия сосудистых споровых и мохообразных / У. Н. Спирина, Е. А. Ягодкина. — Ботанические исследования в Тверском регионе. — Тверь, 2003. — С. 77-85.
29. Уиттекер, Р. Сообщества и экосистемы / Р. Уиттекер. — М.: Прогресс, 1980. — 326 с.
30. Чичев, А. В. Дополнение к флоре города Пущино / А. В. Чичев, М. Е. Игнатьева. — Экология малого города, 1987. — С. 159-164.
31. Шафигуллина, Н. Р. Разнообразие, особенности экологии и распространения бриофлоры на территории Республики Татарстан / Н. Р. Шафигуллина. — Казань, 2012. —С. 58-66.
32. Шитиков, В. К. Рандомизация и бутстреп: статистический анализ в биологии и экологии с использованием R / В. К. Шитиков, Г. С. Розенберг. — Тольятти: Кассандра, 2013. — 314 с.
33. Adams, К. L. Evidence for the effects of atmospheric pollution on bryophytes from national and local recording / K. L.Adams, C. D.Preston. — In:
Harding P.T. (ed.): Biological recording of changes in British wildlife, 1992. — P. 31-43.
34. Basile, A. Effect of lead and colchicine on morphogenesis in protonemata of the moss Funaria hygrometrica / A. Basile, S. Giordano, V. Spagnuolo, F. Alfano, R. Castaldo Cobianchi. — Annals of Botany, 1995. — P. 597-606.
35. Bates, J. W. Mineral nutrition and substratum ecology / J. W. Bates.
— In: Goffinet B. & Shaw A.J. (eds): Bryophyte biology; second edition, Cambridge University Press, Cambridge, 2008. — P. 299-356.
36. Brown, D. H. Mineral nutrition / D. H. Brown. — In: Smith A.J.E. (ed.): Bryophyte ecology, Chapman & Hall, London, 1982. — P. 383-444.
37. Burton, M. A. Terrestrial and aquatic bryophytes as monitors of environmental contaminants in urban and industrial habitats / M. A. Burton. — Botanical Journal of the Linnean Society, 1990. — P. 267-280.
38. Davies, С. E. EUNIS Habitat Classification. Database and Parrte Frame for a European Classificatio / С. E. Davies, D. Moss. — European Topic Centre on Nature Conservation. — Paris, 1997. — 15 p.
39. Davies, С. E. EUNIS Habitat Classification Revised / С. E. Davies, D. Moss, M. O. Hill. — European Topic Centre on Nature Conservation. — Paris, 2004. P. 15-19.
40. Duckett, J. The changing bryoflora of London / J. Duckett, S. Pressel.
- Field Bryol. 98, 2009. — P. 30-45.
41. Dymytrova, L. Epiphytic lichens and bryophytes as indicators of air pollution in Kyiv city (Ukraine) / L. Dymytrova. — Folia Cryptogamica Estonica,
2009. — P. 33-44.
42. Fojcik, B. Determinants of occurrence of epiphytic mosses in the urban environment; a case study from Katowice city (S Poland) / B. Foycik, M. Chruscinska, A. Nadgorska-Socha. — Acta Mus. Siles. Sci. Natur, 2015. — P. 275-286.
43. . Gilbert, О. L. Bryophytes as indicators of air pollution in the Tyne Valley / O. L. Gilbert. - New Phytologist, 1968. — P. 15-30.
44. Govindapyari, H. Bryophytes: indicators and monitoring agents of pollution. / H. Govindapyar, M. Leleeka, M. Nivedita, P .L. Uniyal, 2010. — P. 35-41.
45. Hallingback, T. The effect of air pollution on mosses in southern Sweden / T. Hallingback. — Biological Conservation, 1992. — P. 163-170.
46. Hrdinova, K. Mechy brnenskych hrbitovu [Mosses of cemeteries in the city of Brno] / K. Hrdinova, J. Kafka, M. Pellarova, J. Rezac, S. Kubesova. — Bryonora, 2016. — P. 36-44.
47. Kahle, D. ggmap: Spatial Visualization with ggplot2 / D. Kahle, H. Wickham. — The R Journal, 2013. — P. 144-161.
48. Krupinska, I. Influence of lead tetraethyl on the growth of Funaria hygrometrica L. and Marchantia polymorpha L. /1. Krupinska. — Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 1976. — P. 421-432.
49. Krzeslowska, M. Differentiated lead-induced inhibition of growth rate of Funaria hygrometrica Hedw. Protonema / M. Krzeslowska, L. Pustelnik, A. Wozny. — Bulletin de la Societe des Amis des Sciences et des Lettres de Poznan, 1994, —P. 33-36.
50. LeBlanc, F. Relations between industrialization and the distribution and growth/ of epiphytic lichens and mosses in Montreal / F. LeBlanc, J. De Sloover. — Canadian Journal of Botany, 1970. — P. 1485-1496.
51. Lo Giudice, R. The urban bryophyte flora of the city of Enna (Sicily, Italy) / R. Lo Giudice, V. Mazimpaka, F. Lara. — Nova Hedwigia, 1997. — P. 15-23
52. Maevsky, К. V. Bryoflora Kiev and prospects for its use in the Garden and Landscaping / К. V. Maevsky. — National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 2011. — P. 5-20
53. Mamchur, Z. Mosses and vascular plants on railway tracks in the Lviv city / Z. Mamchur, M. Chuba, Y. Drach. — Visnyk of the Lviv University. Series Biology, 2017. —P. 54-65.
54. Marka, J. Epiphytic mosses in the centre of Tirana city (Albania) / J. Marka, I. Zaloshnja. — Studia bot. hung. 48(1), 2017. — P. 51-65.
55. Mazimpaka, V.Contribution al conocimiento de la brioflora urbana de la ciudad de Madrid / V. Mazimpaka, J. Vicente, E. Ron. — Anales Jard. Bot. Madrid, 1988. —P. 61-73.
56. Mazimpaka, V. Donnees ecologiques sur la bryoflore de la ville de Cuenca (Espagne) / V. Mazimpaka, F. Lara, C. Lopez-Garcia. — Nova Hedwigia, 1993. —P. 113-129.
57. Nakazawa, M. fmsb: Functions for Medical Statistics Book with some Demographic Data, 2017. R package version 0.6.1.
58. Oksanen, J. Community Ecology Package / J. Oksanen, F. Guillaume Blanchet, M. Friendly, R. Kindt, R. Legendre, D. McGlinn, P. R. Minchin, R. B. O'Hara, G. L. Simpson, P. Solymos, M. H. H. Stevens, E. Szoec, H. Wagner. — package version 2.4-5. — 2017.
59. R Core Team R: A language and environment for statistical computing / R Core Team. — R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria.— 2017.
60. Rao, D. N. Responses of bryophytes to air pollution / D. N.Rao. — In: SMITH, A.J.E. (ed.): Bryophyte ecology. Chapman Hall, London, 1982. — P. 445-471.
61. Sabovljevic, M. Bryophyte Diversity Within Urban Areas: Case Study of the City of Belgrade (Serbia) / M. Sabovljevic, S. Grdovic. — International Journal of Botany, 2009. — P. 85-92.
62. Sabovljevic, M. Biodiversity within urban areas: A case study on bryophytes of the city of Cologne / M. Sabovljevic, A. Sabovljevic. — NRW,Germany, 2009. — P. 28
63. Shafigullina, N. R. New moss records from Tatarstan Republic. 3. In: Sofronova E.V. (ed.) New bryophyte records. 9. / N. R. Shafigullina, M. S Ignatov. — Arctoa 26. — 2017. — P. 214-227.
64. Seaward, H. R. D. Lower plants and the urban landscape / H .R. D. Seaward. — Urban Ecology, 1979. — P. 217-225.
65. Shaw, J. Inter- and intraspecific variation of mosses in tolerance to copper and zinc / J. Shaw, J. Antonovics, L. E. Anderson. — Evolution 41(6), 1987. —P. 1312-1325.
66. Smith, A. J. E. Epiphytes and epiliths / A. J. E. Smith. — Bryophyte ecology, London, Chapman & Hall, 1982. — P. 191-227.
67. Soria, A. Aportaciones al conocimiento de la brioflora urbana espanola / A. Soria. — Cryptogamie, Bryol. Lichenol, 1995. — P. 285-299.
68. . Vanderpoorten, A. Introduction to bryophytes / A. Vanderpoorten, B. Goffinet. — Cambridge University Press, Cambridge, 2009. — P. 303
69. Warwick, R. New 'biodiversity' measures reveal a decrease in taxonomic distinctness with increasing stress / R. Warwick, K. Clarke. — Marine Ecology Progress Series, 1995. — P. 301-305.
70. Zechmeister, H.G. A comparison of biomonitoring methods for the estimation of atmospheric pollutants in an industrial town in Austria / H. G.Zechmeister, D. Hohenwallner. — Environmental Monitoring and Assessment, 2006. — P. 245-259.