Помощь студентам в учебе
Внутриландшафтная дифференцияция травянистой растительности высокогорных ландшафтов западного Кавказа
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ, ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ 6
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 29
2.1. Географическое положение 29
2.2. Тектоника, рельеф 30
2.3. Почвы 32
2.4. Климат 34
2.5. Внутренние воды 36
2.6. Растительный и животный мир 38
ГЛАВА 3. ВНУТРИЛАНДШАФТНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ТРАВЯНИСТОЙ ВЫСОКОГОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СЕВЕРНОГО СКЛОНА ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 54
3.1. Дифференциация травянистой высокогорной растительности ключевого участка Софийского ландшафта 55
3.2. Дифференциация растительности ключевого участка Тебердинско-Аксаутского ландшафта высокогорных лугов 69
3.3. Дифференциация высокогорной растительности ключевого участка Г ондарайско-Узункольского ландшафта 81
3.4. Сравнительная характеристика травянистой растительности
ключевых участков высокогорных ландшафтов 99
ГЛАВА 4. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ТРАВЯНИСТОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВЫСОКОГОРНЫХ
ЛАНДШАФТОВ 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 148
ЛИТЕРАТУРА 150
ПРИЛОЖЕНИЯ 171
ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ, ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ 6
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 29
2.1. Географическое положение 29
2.2. Тектоника, рельеф 30
2.3. Почвы 32
2.4. Климат 34
2.5. Внутренние воды 36
2.6. Растительный и животный мир 38
ГЛАВА 3. ВНУТРИЛАНДШАФТНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ТРАВЯНИСТОЙ ВЫСОКОГОРНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ СЕВЕРНОГО СКЛОНА ЗАПАДНОГО КАВКАЗА 54
3.1. Дифференциация травянистой высокогорной растительности ключевого участка Софийского ландшафта 55
3.2. Дифференциация растительности ключевого участка Тебердинско-Аксаутского ландшафта высокогорных лугов 69
3.3. Дифференциация высокогорной растительности ключевого участка Г ондарайско-Узункольского ландшафта 81
3.4. Сравнительная характеристика травянистой растительности
ключевых участков высокогорных ландшафтов 99
ГЛАВА 4. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ТРАВЯНИСТОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВЫСОКОГОРНЫХ
ЛАНДШАФТОВ 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 148
ЛИТЕРАТУРА 150
ПРИЛОЖЕНИЯ 171
Проблема сохранения биологического разнообразия является одним из приоритетных направлений в современной биогеографии. В настоящее время возрастает антропогенное воздействие на биотические компоненты природы, создается угроза разрушения биоэкосистем и биологического разнообразия биосферы. Эта проблема актуальна в региональных исследованиях горных территорий, хрупких и восприимчивых к человеческой деятельности, для которых характерны быстрое сужение качественной среды обитания, утрата биоразнообразия.
Приходится признать, что большинство биогеографических исследований в пределах Западного Кавказа (северный склон) посвящены в основном изучению особенностей распространения биоты в пределах высотных поясов (количественная и качественная характеристики, оценка состояния растительного покрова и т.д.). Горизонтальная дифференциация растительного покрова в пределах морфологических единиц ландшафтов изучена слабо. В связи, с этим возрастает актуальность изучения организации высокогорных сообществ с помощью ландшафтного подхода, сущностью которого является анализ взаимосвязей всех элементов и компонентов природы территории. Использование индикационных геоботанических методов позволяет анализировать состояние травянистой растительности, а также выявлять степень антропогенной трансформации высокогорий.
Цель исследования - изучение особенностей внутриландшафтной дифференциации травянистой растительности высокогорий Западного Кавказа, проведение анализа травяного покрова ключевых участков ландшафтов в пределах заповедника и территорий хозяйственного использования.
Задачи исследования:
3
1) изучение внутриландшафтной дифференциации растительного покрова по высотным поясам ландшафтов;
2) выявление латеральных связей растительности морфологических единиц (урочищ) ландшафтов с учетом сходства и автономности фитоценозов;
3) разработка на основе геоинформационных технологий картографического материала, а также построение дендритов ключевых участков для мониторинга состояния растительного покрова высокогорных ландшафтов Западного Кавказа, в том числе и с учетом антропогенного фактора.
Объект исследования - высокогорные ландшафты Бокового хребта: Тебердинско-Аксаутский; Гондарайско-Узункольский верховий Кубани; Софийский, располагающийся в южной части Архыза.
Предмет исследования - внутриландшафтная дифференциация растительного покрова высокогорных ландшафтов и её особенности с учетом вертикальных и горизонтальных закономерностей.
Материалы и методы исследования. Работа проводилась в рамках развиваемого в СГУ научного направления «Биотика ландшафта». В основу диссертации положены материалы собственных полевых и камеральных исследований 1999 - 2004 годов.
Методика исследования основана на ландшафтном подходе с использованием группы методов: математических, системного и функционального анализа, а также картографических и геоинформационных.
Изучение и описание травянистой растительности осуществлялось на ключевых участках в каждом высокогорном ландшафте. Видовые списки составлялись с учетом проективного покрытия, фенофазы на момент наблюдения и средней высоты побега. Проводились анализ жизненных форм по Раункиеру, флороценотипам, учет надземной фитомассы.
Научная новизна исследования:
4
- исследованы особенности горизонтальной (по морфологическим единицам ландшафта) и вертикальной (по высотным поясам) дифференциации растительного покрова высокогорных ландшафтов;
- определена степень антропогенной дегрессии травянистой растительности с использованием группы индикационных методов;
- разработана методика геоинформационного мониторинга, позволяющая оперативно оценивать современное состояние, особенности и тенденции развития внутриландшафтной дифференциации высокогорной растительности Западного Кавказа.
Приходится признать, что большинство биогеографических исследований в пределах Западного Кавказа (северный склон) посвящены в основном изучению особенностей распространения биоты в пределах высотных поясов (количественная и качественная характеристики, оценка состояния растительного покрова и т.д.). Горизонтальная дифференциация растительного покрова в пределах морфологических единиц ландшафтов изучена слабо. В связи, с этим возрастает актуальность изучения организации высокогорных сообществ с помощью ландшафтного подхода, сущностью которого является анализ взаимосвязей всех элементов и компонентов природы территории. Использование индикационных геоботанических методов позволяет анализировать состояние травянистой растительности, а также выявлять степень антропогенной трансформации высокогорий.
Цель исследования - изучение особенностей внутриландшафтной дифференциации травянистой растительности высокогорий Западного Кавказа, проведение анализа травяного покрова ключевых участков ландшафтов в пределах заповедника и территорий хозяйственного использования.
Задачи исследования:
3
1) изучение внутриландшафтной дифференциации растительного покрова по высотным поясам ландшафтов;
2) выявление латеральных связей растительности морфологических единиц (урочищ) ландшафтов с учетом сходства и автономности фитоценозов;
3) разработка на основе геоинформационных технологий картографического материала, а также построение дендритов ключевых участков для мониторинга состояния растительного покрова высокогорных ландшафтов Западного Кавказа, в том числе и с учетом антропогенного фактора.
Объект исследования - высокогорные ландшафты Бокового хребта: Тебердинско-Аксаутский; Гондарайско-Узункольский верховий Кубани; Софийский, располагающийся в южной части Архыза.
Предмет исследования - внутриландшафтная дифференциация растительного покрова высокогорных ландшафтов и её особенности с учетом вертикальных и горизонтальных закономерностей.
Материалы и методы исследования. Работа проводилась в рамках развиваемого в СГУ научного направления «Биотика ландшафта». В основу диссертации положены материалы собственных полевых и камеральных исследований 1999 - 2004 годов.
Методика исследования основана на ландшафтном подходе с использованием группы методов: математических, системного и функционального анализа, а также картографических и геоинформационных.
Изучение и описание травянистой растительности осуществлялось на ключевых участках в каждом высокогорном ландшафте. Видовые списки составлялись с учетом проективного покрытия, фенофазы на момент наблюдения и средней высоты побега. Проводились анализ жизненных форм по Раункиеру, флороценотипам, учет надземной фитомассы.
Научная новизна исследования:
4
- исследованы особенности горизонтальной (по морфологическим единицам ландшафта) и вертикальной (по высотным поясам) дифференциации растительного покрова высокогорных ландшафтов;
- определена степень антропогенной дегрессии травянистой растительности с использованием группы индикационных методов;
- разработана методика геоинформационного мониторинга, позволяющая оперативно оценивать современное состояние, особенности и тенденции развития внутриландшафтной дифференциации высокогорной растительности Западного Кавказа.
1. Особенности внутриландшафтной дифференциации травянистой высокогорной растительности определяются набором факторов природной среды и морфологических единиц ландшафтов. Климатогенное поле однородности формирует специфические условия произрастания растительности высокогорных поясов, связанные с изменением гидротермического режима. Наибольшим разнообразием сложившихся фитоценозов отличается переходный пояс экотона верхней границы леса, сменяющийся более однородным растительным покровом в остальных высотных поясах ландшафта. Из-за влияния внешних антропогенных факторов для нарушенных фитоценозов характерен однородный травянистый покров с преобладанием сорных видов на участках непосредственного антропогенного вмешательства. В альпийском и субнивальном поясах общее увеличение сходства в растительном покрове вызвано как уменьшением микроклиматических различий экотопов на фоне крайней лимитированности летнего тепла, так и широким внутриландшафтным распространением гемиэвритопных высокогорных видов, адаптированных к этим условиям.
2. Сравнительный анализ горизонтальной структуры фитоценозов на основании межвидового анализа растительного покрова урочищ позволил выявить: литогенное поле разнородности образует различные формы мезорельефа высотных поясов ландшафта, что определяет внутрипоясную дифференциацию растительного покрова в зависимости от местоположения (экспозиции и крутизны склона, характер горных пород и др.), и создает большую пестроту гидротермических «композиций» фитоценозов. В таких условиях в растительном покрове преобладают латеральные связи. Антропогенное вмешательство частично нарушает эти связи, усиливая автономность сообществ в пределах урочищ. Видовое разнообразие на ключевых участках ландшафтов во многом ограничивается сильным
148
конкурентным воздействием со стороны основных эдификаторов и режимом частных нарушений.
3. Разработанный на основе геоинформационных технологий картографический материал и дендриты позволяют проводить комплексный мониторинг состояния растительного покрова высокогорных ландшафтов Западного Кавказа, а также способствуют выработке эффективных управленческих решений, направленных на сохранение и улучшение качества фитоценозов. Анализ индикационных характеристик травяного покрова позволил выявить наиболее нестабильные и антропогенно трансформированные высотные пояса в ландшафтах Западного Кавказа: это, прежде всего, пояс экотона верхней границы леса и субальпийский пояс.
149
2. Сравнительный анализ горизонтальной структуры фитоценозов на основании межвидового анализа растительного покрова урочищ позволил выявить: литогенное поле разнородности образует различные формы мезорельефа высотных поясов ландшафта, что определяет внутрипоясную дифференциацию растительного покрова в зависимости от местоположения (экспозиции и крутизны склона, характер горных пород и др.), и создает большую пестроту гидротермических «композиций» фитоценозов. В таких условиях в растительном покрове преобладают латеральные связи. Антропогенное вмешательство частично нарушает эти связи, усиливая автономность сообществ в пределах урочищ. Видовое разнообразие на ключевых участках ландшафтов во многом ограничивается сильным
148
конкурентным воздействием со стороны основных эдификаторов и режимом частных нарушений.
3. Разработанный на основе геоинформационных технологий картографический материал и дендриты позволяют проводить комплексный мониторинг состояния растительного покрова высокогорных ландшафтов Западного Кавказа, а также способствуют выработке эффективных управленческих решений, направленных на сохранение и улучшение качества фитоценозов. Анализ индикационных характеристик травяного покрова позволил выявить наиболее нестабильные и антропогенно трансформированные высотные пояса в ландшафтах Западного Кавказа: это, прежде всего, пояс экотона верхней границы леса и субальпийский пояс.
149