Введение 3
1. Фитоиндикация экологических условий - теоретические основы 5
1.1 Природоохранная фитоиндикация и ее уровни 5
1.2 Методы фитоиндикации 7
2. Характеристика объектов и методика исследований 15
2.1 Метод экологического картографирования как пространственного
отображения фитоиндикации 15
2.2 Статистические методы исследования растительного покрова 20
2.3 Характеристика ООПТ «Челябинский городской бор» 27
3. Характеристика нестатистических методов исследования 29
3.1 Полевые методы исследования лесных экосистем 29
3.2 Методика оценки состояния растительности 32
3.3 Принципы и методы определения рекреационных нагрузок 34
3.4 Методика определения проективного покрытия 36
4. Фитоиндикация биотопов Челябинского городского бора 37
4.1 Анализ геоботанических описаний 37
4.2 Фитоиндикация лесорастительных условий таксационными
показателями древостоя Челябинского городского бора 39
4.3 Фитоиндикация биотопов сосновых насаждений Челябинского
городского бора 44
Заключение 49
Список литературы 51
Приложение
Проблема экологического контроля и управления качеством окружающей среды сегодня наиболее актуальна. Челябинский городской сосновый бор выполняет рекреационную, защитную, лечебную и эстетическую функции.
Сосна выделяет массу эфирных масел в воздух, которые благотворно влияют на дыхательную систему человека. Деревья выделяют фитонциды, которые убивают болезнетворные бактерии или задерживают их развитие. Эти свойства приобретают особую ценность в условиях города, где воздух содержит в десятки раз больше болезнетворных микроорганизмов, чем воздух полей и лесов. Лес выделяет огромное количество кислорода, очищает воздух (при прохождении воздуха над лесопарковыми зонами площадью в 600-1000 га количество взвешенных примесей уменьшается на 10-40 %).
Существенной особенностью кислорода, выделяемого лесом, является его насыщенность лёгкими отрицательными ионами (число легких ионов в 1 см3 воздуха над лесами составляет 2000-3000, в городском парке - 800, в
промышленном районе - 200-400, в закрытом многолюдном помещении - 25-100). Сосны способны благоприятно воздействовать на ионизацию воздуха только в зрелом возрасте.
В нынешнее время всё более заметными становятся нарушения равновесия в экосистеме бора, испытывающего колоссальные и никак не регулируемые антропогенные нагрузки (экологический риск).
Несмотря на расположение бора в городской черте, состояние его адаптации к комплексу экологических факторов остаётся недостаточно изученным. Возникает типичное противоречие между использованием этой территории для нужд населения и необходимостью сохранения лесов, тем более городских.
В связи с усилением антропогенной нагрузки на городскую флору необходима разработка и апробация методов, позволяющих оценить экологическое состояние Челябинского городского бора.
Цели исследования: Изучить состояние биотопов Челябинского городского бора методами фитоиндикации.
Задачи исследования
1. Изучить типологическую структуру соснового бора
2. Составить эколого-лесоводственную характеристику сосновых и березовых насаждений бора.
3. Провести анализ таксационной структуры лесонасаждений в связи с лесорастительными условиями.
4. Провести фитоиндикацию биотопов соснового бора.
Объектом исследования являются лесные насаждения Челябинского городского бора.
Предметом исследования являются лесотипологические, лесотаксационные и фитоиндикационные показатели биотопов соснового бора
Лесотипологическим обследованиям подвергались три типа древостоя: сосновые насаждения, березняки и сосново-берёзовые леса. В данных лесных насаждениях были проведены измерения трёх фитоиндикационных показателей: высота дерева, диаметр ствола и определены классы бонитета.
Анализ классов бонитета исследуемых биотопов показывает, что преимуществом по древесной продуктивности обладают сосновые насаждения по сравнению с березняками и сосново-берёзовыми лесами. Физический смысл древесной продуктивности раскрывается через величину текущего прироста в высоту и толщину. Анализ фитоиндикационных показателей обследованных биотопов указывает на высокую связь между диаметром и высотой насаждений. Наибольшие значения данных параметров выявлены в сосновых лесах, в которых прослеживается прямая зависимость между высотой дерева и его толщиной. Наименьшими показателями высоты и диаметра древостоя обладают смешанные сосново-берёзовые леса. Данный факт, возможно, объясняется остротой межвидовой конкуренции двух светолюбивых пород - сосны и берёзы, ослабляющей оба вида.
Ведущими абиотическими факторами, влияющими на формирование растительного покрова Челябинского городского бора являются атмосферное и почвенное увлажнение и терморежим, определяемые особенностями рельефа, а также условия освещенности, связанные со структурой лесного полога
Выделенные лесоводственно-типологическими методами типы лесов Челябинского городского бора не вполне отвечают особенностям формирования лесных экосистем и не могут служить в качестве основы для оценки влияния абиотических факторов. Необходимы более детальные исследования биотопов бора и их классификация прежде всего на основе особенностей рельефа.
Биотопы Челябинского городского бора практически не отличаются по режимам абиотических факторов. Разнообразие лесных экосистем определяется ценотическими особенностями сложившихся лесных сообществ и внутриценотическими биотическими взаимодействиями. При этом
выделенные лесоводственно-типологическими методами типы лесов, характеризуют прежде всего ценотическую структуру растительности бора.
