Бесплатно скачать, заказать диплом, курсовую, диссертацию Растительность приБрежно—воднык местообитаний на Южном Урале

У нас уже 21989 рефератов, курсовых и дипломных работ

Сделать закладку на сайт

Заказать диплом, курсовую, диссертацию

Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Книга жалоб
и предложений

Название	Растительность приБрежно—воднык местообитаний на Южном Урале

Количество страниц	226

ВУЗ	МГИУ

Год сдачи	2010

Бесплатно Скачать	24497.doc

Содержание	ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1.. ГЛАВА2. ГЛАВА 3. ОГЛАВЛЕНИЕ ... 4 ОБЪЕКТ, РАЙОН И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 10 1.1. Объект исследования... 10 1.2. Район исследования... 10 1.3. Методика исследования... 12 1.4. Объем выполненных работ... 16 ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ... 19 2.1. Геологическое строение и рельеф... 19 2.2. Гидрография... 20 2.3. Климат... 28 2.4. Почвы... 29 2.5. Растительность... 29 ФЛОРА ПРИБРЕЖНО-ВОДНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ... 33 3.1. Флора и иерархия флористических систем... 33 3.2. Состав прибрежно-водной флоры... 39 3.3. Структура прибрежно-водной флоры... 67 3.3.1. Таксономическая структура... 67 3.3.2. Биоморфологическая структура... 69 3.3.3. Экологическая структура... 72 3.3.4. Ценотическая структура... 73 3.3.5. Географическая структура__... 74 3.4. Сравнительная оценка водной, прибрежно-водной и болотной ЦФ... 76 3.5. Сравнительная характеристика региональных ПФ водоемов... 84 3.6. Особенности флоры антропогенно-трансформированных местообитаний... 88 ГЛАВА 4. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИБРЕЖНО-ВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ... 96 4.1. Общие вопросы классификации растительности... 96 4.2. Классификация водной растительности... 97 4.3. Классификация болотной растительности... 100 4.4. Классификация прибрежно-водной растительности района исследования... 105 4.5. Ценотический состав растительности прибрежно-водных местообитаний... 111 4.5.1. Ценотический состав формаций водной растительности... 111 4.5.2. Ценотический состав формаций болотной растительности... 120 ГЛАВА 5. ХОРОЛОГИЯ И ДИНАМИКА ПРИБРЕЖНО- ВОДНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ... 125 5.1. Структура прибрежно-водного экотона... 125 5.2. Общие закономерности распределения прибрежно-водных растительных сообществ... 172 5.3. Основные понятия о сукцессиях растительности 177 5 А. Заболачивание водоемов... 183 5.5. Сукцессии прибрежно-водной растительности на Южном Урале__... 187 ВЫВОДЫ... 197 ЛИТЕРАТУРА... 200 ПРИЛОЖЕНИЯ ... 226 Введение ВВЕДЕНИЕ Переувлажненные местообитания «wetlands» представляют собой переходные пространства в системе "вода - суша". Они характеризуются обильным застойным или слабопроточным увлажнением верхних горизонтов почвогрунтов, на которых произрастает специфическая, растительность, приспособленная к условиям обильного увлажнения и недостатка кислорода, где протекает процесс торфонакопления и толщина торфа такова, что корневые системы растений-эдификаторов находятся в минеральном грунте (Иванов, 1957). К ветландам относят прибрежные части озер, речные отмели с зарослями Phragmites, Scirpus, Typha, низинные болота с Carex, Glyceria, Scolochloa, мелкие реки и др. Данные экотоны имеют специфическую структуру, режим функционирования, механизм устойчивости, условия развития,, определяют возможность континуальности растительного покрова^ служат территорией для формирования и сохранения видового и биологического разнообразия (Горчаковский, Дубына, 1985а, б). Переувлажненные местообитания имеют огромное биосферное значение: здесь сконцентрированы запасы растительного сырья, это местообитания и кормовая база для водоплавающей дичи, пушных зверей, рыб. Они представляют собой резервуар пресной воды,, определяют гидрологический и климатический режим. Продукция ветландов используется в промышленных целях (целлюлозно-бумажное производство, получение протеина, соломы), для создания подстилки для скота, как изоляционный материал, для строительства судов. Прибрежно-водная растительность играет определенную роль в процессе очистки воды и сдерживании размывании берегов. Термин «переувлажненные местообитания» или «ветланды» используется с 1970-х г.г. и ныне прочно вошел в геоботаническую литературу. Он широко применяется в Северной Америке и Западной Европе, где в последние десятилетия исследованию, рациональному использованию и охране переувлажненных земель уделяется большое внимание (Barker, Fulton, 1982; Kusler, 1992; Kusler et al., 1994; Mitsch, 1996; Camargo, Cirujano, 1997). Изучение растительности переувлажненных местообитаний имеет первостепенное значение. В России этот процесс шел по пути выделения и обособления отдельных направлений геоботаники и специализации исследователей. Так, например, сырые и заболоченные луга и леса рассматривались луговедами и лесоведами (Шенников, 1935, 1941; Вильяме, 1949; Работнов, 1974; Горчаковский, 1999; Горчаковский, Абрамчук, 1980, 1984, 1991), болота и торфяники - болотоведами (Доктуровский, 1922; Кац,. 1928, 1936,. 1971; Герасимов, 1926; Сукачев, 1926; Цизерлинг,1938; Богдановская-Гиенэф, 1945, 1946а; 19466; Галкина, 1946; Пьявченко, 1963; Боч, 1972; Боч, Мазинг, 1979; Мазинг, 1974; Брадис, 1961, 1972; Шадрин, Ильминских, 2001), мелководья водоемов -гидроботаниками (Рычин, 1948; Воронихин, 1953; Кутова, 1953, 1996; Белавская, 1979, 1982; Распопов, 1985; Акатов, 1991; Дубына, Шеляг-Сосонко, 1996; Ляшенко, 1997; Балашов, Зуб, 2000; Свириденко, 2000; Капитонова, 2001; Козловская, 2002; Папченков, 2001, 2003 а; Печенюк, 1990, 2001; Смагин, 2003). Такой подход ведет к углубленному изучению соответствующих типов экосистем, но вместе с тем необходим и обратный, интегрирующий процесс (Папченков, 1999а). Заслуживают особого внимания вопросы происхождения и классификации растительности переувлажненных местообитаний, особенности пространственно-временной организации, значение отдельных видов или групп видов в сложении растительного покрова ветландов. Структурно-флористические признаки переувлажненных местообитаний можно использовать в рамках ботанического мониторинга, как системы слежения за состоянием и уровнем естественных и антропогенных изменений (Вейсберг, 2003; Власов, Гигевич, 2003). 6 Международная конвенция о биологическом разнообразии (БР), принятая в 1992 Генеральной Ассамблеей ООН в Рио-де-Жанейро, включает в себя требование обеспечить мониторинг БР на национальном и международном уровнях. Для организации наблюдений за состоянием растительного покрова необходима дальнейшая разработка и совершенствование теоретических и методических основ ботанического мониторинга применительно к отдельным типам растительности и природным регионам (Горчаковский, 1979, 1991; Николаевский, 2002). В основе геоботанического мониторинга лежит установление степени различия между реальным (актуальным) и потенциальным растительным покровом, поддерживаемым системой особо охраняемых природных территорий (Горчаковский, 1984). Геоботанические методы позволяют наиболее быстро и точно регистрировать изменения растительности во времени и пространстве. В их программу на уровне ландшафта предлагается включать: а) мониторинг БР на антропогенно трансформированных территориях; б) мониторинг на уровне сообществ (заложение постоянных пробных площадок); в) мониторинг структуры растительного покрова на уровне комбинаций сообществ разного порядка (микро-, мезо-, макрофитоценохор); г) изучение сукцессионных рядов и сукцессионных систем и их трансформация (Юрцев, 1997,1998) и др. Цели и задачи исследования. Целью настоящего исследования являлось изучение состава, структуры и динамики прибрежно-водной растительности, формирующейся в процессе зарастания водоемов на Южном Урале (на примере Ильменского гос. заповедника и сопредельных территорий). Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1. Изучить и проанализировать прибрежно-водную флору. 2. Охарактеризовать ценотическое разнообразие прибрежно-водной растительности, разработать ее классификацию. 7 3. Изучить закономерности пространственного размещения сообществ прибрежно-водной растительности, особенности их формирования в условиях горного рельефа.. 4. Выявить влияние антропогенных факторов на растительность прибрежно-водных местообитаний. 5. Разработать рекомендации по охране и мониторингу растительности прибрежно-водных местообитаний. Научная новизна и теоретическая значимость Впервые для Южного Урала дана флористическая и фитоценотическая характеристика прибрежно-водных местообитаний, изучены закономерности пространственного размещения сообществ прибрежно-водной растительности,, особенности ее формирования в условиях горного рельефа. Разработана типология сукцессии растительности переувлажненных местообитаний в ранге мезокомбинаций. Практическая значимость работы Определены значимые характеристики сообществ растительности прибрежно-водных местообитаний и их связь с факторами среды, которые могут быть использованы для оценки степени антропогенного воздействия на гигрофильные сообщества как «нулевая точка» в рамках фитомониторинга... Применена шкала оценки «веса видов» в сложении флоры, позволившая рассчитать парциальную активность видов «гидро - и гигрофильного ядра» (эколого-ценотической плеяды) для исследуемой территории, что поможет в дальнейшем определить сукцессионный статус видов, их место и роль в сукцессионных рядах и сукцессионной системе в целом, использовать внутриландшафтные позиции видов в качестве индикаторов состояния и трансформации среды. 8 Основные положения, выносимые на защиту: 1. В составе флоры прибрежно-водных местообитаний на Южном Урале выявлено 165 видов, относящихся к 97 родам и 48 семействам. Флору прибрежно-водных местообитаний можно охарактеризовать как аркто-бореально-восточноазиатскую. 2. Прибрежно-водная флора фитоценотически разнородна. Тип водной растительности включает: 1 класс формаций (гелофитный, или надводный), 11 формаций и 23 сообщества. Тип болотной растительности - 1 подтип (евтрофный), 3 класса формаций (травяной, кустарниковый и древесный), 6 формаций и 18 сообществ. 3. Прибрежная полоса озер характеризуется высоким уровнем; экологической емкости. Для нее установлены: 2 класса типов (аллювиальный и седиментационный), 3 подкласса (евтрофный, мезотрофный и олиготрофный), 11 групп типов и 19 типов мезокомбинаций. 4. В качестве параметров геоботанического мониторинга растительности прибрежно-водных местообитаний предлагается использовать следующие показатели сообществ и среды: количество видов, их проективное покрытие, ширину зоны, толщину сплавины, значение глубины. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю П.Л. Горчаковскому за поддержку, помощь и содействие на всех этапах работы. Автор признателен Н.П. Пичугиной, В.А. Мухину, Н.Н. Никоновой, Т.В. Фамелис, Е.А. Шуровой, М.С. Князеву, П.В. Куликову, О.В. Ерохиной, Н.В. Золотаревой, Н.П. Салминой, Д.В. Веселкину, и др. сотрудникам лаборатории фитомониторинга и растительного мира ИЭРиЖ УрО РАН г. Екатеринбурга за помощь и ценные консультации в работе. Выражаю искреннюю благодарность А.И. Кузьмичеву, В.Г. Папченкову, и др. сотрудникам ИБВВ им. И.Д. Папанина (п. Борок), В.И. Василевичу, 9 И.М. Распопову, А.В. Щербакову за консультации и доброжелательное отношение к работе. Благодарю П.М. Вализера, П.П. Трескина, Е.В. Коротееву, Е.И. Вейсберг, В.Д. Захарова, А.В. Лагунова, Н.А. Исакову за всестороннюю помощь, поддержку и внимание. Особая благодарность моим близким и родным: родителям и сыну за их долготерпение и понимание. 10 1. ОБЪЕКТ, РАЙОН И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1. Объект исследования Объектом наших исследований явилась растительность переувлажненных местообитаний (ветландов), формирующая прибрежно-сплавинные образования на озерах Ильменского заповедника и сопредельных территориях. Нижняя граница ветландов определялась по глубине проникновения в водоем воздушно-водных растений. Она располагается на изобатном градиенте на отметке в 2 - 2.5 м (при средненизком уровне воды в летнюю межень). Верхняя граница переувлажненных местообитаний выделялась по наличию почв, испытывающих недостаток кислорода в результате избыточного насыщения водой (Папченков, 1999). Их индикатором являются фитоценозы, в которых не менее 50% состава-доминантов произрастают на мелководьях и на заболоченных местообитаниях (Tiner, 1991). Верхняя граница экологического профиля была проведена по евтрофным болотам, формируемым на поверхности отвердевших сплавин. 1.2. Район исследования Изучение растительности прибрежно-водных местообитаний было проведено в Ильменском гос. заповеднике (Северное, Миассовское, Южное лесничества) и на прилегающих территориях, предлагаемых для включения в систему ООПТ, как проектируемый природный парк (111111) «Тургояк». Ильменский гос. заповедник расположен на административной территории Челябинской области между 55° 20' - 55° 30' северной широты и 60° 15' восточной долготы.. В Ильменском заповеднике были исследованы озера: Большой Ишкуль, Большое и Малое Миассово, Большой Таткуль, Аргаяш, Ильменское. Природно-ландшафтный парк «Тургояк» относится к административной территории муниципального образования «Город Миасс». Географически парк находится в координатах 55° 07' 22" - 55° 13' 11 20" восточной долготы и 59° 56' 30" - 60° 02' 25" северной широты. Общая1 площадь парка составляет 23739 га. Все земли принадлежат гослесфонду и включают лесопарковую часть зеленой зоны (11160 га), запретные полосы по берегам рек и озер (1259 га), леса 1 - 2 -го поясов санитарной охраны источников водоснабжения (3460 га), защитные полосы вдоль железных и автодорог (20 га) и противоэрозионные леса (7840 га). По основным категориям земель они делятся на покрытые лесом лесные земли (20076 га), непокрытые лесом лесные земли (53 га), воды (2742 га), угодья (321. га), прочие (547 га). Площадь охранной зоны составляет 6740 га. В 70-е годы озеро Тургояк международной ассоциацией «АКВА» было включено в список ценнейших водоемов мира. Озеро является хранилищем природной воды, которая относится к чистой, а в отдельные периоды — предельно чистой (единые критерии качества вод, разработанные странами СЭВ). В 1969 году водоем внесен в список особо охраняемых территорий области и объявлен памятником природы, а с 1981 года вошел в состав Тургоякского ландшафтного лесопарка. Пограничное расположение парка (на стыке лесной и лесостепной зоны) обеспечивает высокий уровень биологического разнообразия. В соответствии с законом > Челябинской области «Об особо охраняемых природных территориях» (статья 14) и Законом РФ «Об особо охраняемых природных территориях» (статья 18 - 21) предлагается создать природный парк «Тургояк» как природоохранное рекреационное учреждение, находящееся в ведении субъекта РФ (Челябинской области), территория (акватория) которого включает в себя природные комплексы и объекты, имеющие значительную экологическую и эстетическую ценность. 111111 должен войти в состав двух блоков региональной сети охраняемых территорий, на основе которых будет создан экологический каркас для горно-лесной части Южного Урала. В состав 111111 включены озера: Тургояк, Кысыкуль, Инышко. 12 1.3. Методика исследований Полевые исследования проводились на озерах в период максимального развития растительности с июля по август. При описании фитоценозов водоемов использовалась стандартная методика экологических профилей (Лепилова, 1934; Белавская, 1975; Катанская, 1981; Власов, Гигевич, 2002; Печенюк, 2003). В начале работ была произведена рекогносцировка на лодке и обход по берегу, и намечены участки для описания, максимально отражающие все разнообразие биотопов. Для заложения экологических профилей использовался шнур, градуированный в метрах. Он натягивался от границы распространения растений к берегу под прямым углом. Направление устанавливалось по компасу. На профиле выделялись пояса зарастания, расположенные вдоль изобатного градиента. Внутри каждой зоны в наиболее характерных местах изучаемого фитоценоза с однородными экологическими условиями закладывались пробные площади размером 100 кв.м. Для определения встречаемости и проективного покрытия видов использовалась рамка со сторонами 1x1 м, закладываемая в десятикратной повторности случайным образом (Василевич, 1969). На каждую пробную площадь составлялось геоботаническое описание, в котором отражались: дата, местонахождение, структура растительного сообщества (флористический состав, обилие видов по шкале Друде, ярусность, высота яруса (Методика полевых..., 1938; Корчагин, 1964, 1976; Понятовская, 1964)), экологические особенности среды (тип грунта, глубина, толщина сплавины, динамический фактор). Виды, входящие в состав прибрежно-водных фитоценозов, неравноценны по их участию в динамике зарастания озер. Для оценки их поведения и роли в растительном покрове было использовано понятие активности (Юрцев, 1968). Различают парциальную и экотопологическую (внутриландшафтную) активность вида. Последняя определяется с учетом 13 разнообразия экотопов, заселяемых видом, степени постоянства его присутствия и обилия в них, а также обычности и редкости самих экотопов (Юрцев, Петровский, 1994). При заложении представительной серии пробных площадок суммируются произведения каждого из найденных значений покрытия вида на относительную (долевую) встречаемость площадок с таким покрытием.-Среднее покрытие вида в экотопах служит одним из выражений его парциальной активности. Ее определяют по среднему проективному покрытию (Марина, 2000) или с. учетом константности (Галанин, 1980; Поспелова, Поспелов, 1998). Мы производили оценку парциальной активности по 7-бальной шкале на основе экспертной оценки сочетания баллов проективного покрытия и константности вида в данном типе экотопов (табл. 1). Последние определены соответственно модальному покрытию вида и проценту описаний, в которых был отмечен вид (Хитун, Ребристая, 1998; Хитун, 2002). Таблица 1. Определение балла парциальной активности вида на основе учета его константности и модального проективного покрытия: Проектив ное покрытие (балл, %) Константность (балл, %) 1 (1-20%) 2(21-40%) 3 (41-60%) 4(61-80%) 5(81-100%) 1 (<1%) 1 1 2 2 2 2 (1-2%) 1 2 3 3 3 3 (2-5%) 1 2 3 4 4 4(5-15%) 2 3 4 4 5 5(16-25%) 2 3 4 5 5 6 (25-50%) 3 4 5 6 6 7 (>50) 3 4 6 6 7 Высокоактивным видам присвоен балл 7, среднеактивным - баллы 5 14 - 6, низкоактивным - баллы 3-4, неактивным - баллы 1 и 2. Для оценки доли видов «гидрофитного ядра» в ценофлоре (ЦФ) использовался индекс гидрофитности (1нсО> предложенный Б.Ф. Свириденко (2000). где А - число гидрофитных видов (Гд, ГдГг), В - число всех видов ценофлоры. Величина индекса меняется от +1 при полном совпадении «гидрофитного ядра» с составом ценофлоры до ¦ - 1 при отсутствии гигрофильных видов в выборке. По этому же принципу для оценки доли «гигрофитного ядра» рассчитывался индекс гигрофитности (IHg). IHg=(2A/B)-l, где А - число гигрофитных видов (ГдГг, Гг, ГМ). Для оценки сходства водоемов по видовому составу прибрежно-водных ценозов применен коэффициент Жаккара: где Na+b -число общих видов в сравниваемых описаниях А и В, NA и Nb — число видов в каждом описании. Для выявления значимых параметров сообществ и факторов среды при обработке геоботанических описаний использовался статистический анализ таких показателей, как: количество видов в сообществах (кол-во вид.): 1) min, 2) max, 3) av, 4) med, 5) sum; количество описаний (участков); характеристика глубины (м): 1) min, 2) max, 3) av, 4) med; толщина сплавины (м); ширина зоны (м); сумма обилий (бал.); характеристики общего проективного покрытия трав (П.п.): 1) min, 2) max. Связь между параметрами структуры сообществ и факторами среды оценивалась с помощью коэффициента линейной корреляции Пирсона (КК), который выражает количественно силу связи между двумя сопряженными значениями. Результат считался удовлетворительным, если величина КК превышала 0.5. 15 Представление о флоре как о природной системе (множестве видов), позволяет использовать методологию и аппарат теории множеств и отношений к анализу флористических совокупностей (Малышев, 1975, 1987; Юрцев, Семкин, 1980; Семкин, Лаптев, 2002). Число элементов пересечения двух множеств (флор) служит абсолютной мерой их сходства (Е), и вычислялась: Е(А;В) = п(АПВ), где А и В - число видов в сравниваемых флорах, п (А П В) - число общих видов сравниваемых флор. Анализ отношения i «целое-часть» был произведен с помощью мер включения (Ко),. которые нашли широкое применение при изучении сукцессии (Семкин, Комарова, 1977) и исследовании эколого-топологической дифференциации растительности водоемов разного типа (Крылова, 2001). Для их расчета использовались данные по абсолютным мерам сходства. Мера включения множества А в множество В и соответственно В в А определялась следующим образом: К0(В;А) = п(АПВ)/п(А), К0(А;В) = п(АПВ)/п(В). Относительные меры сходства были получены путем осреднения мер включения (Семкин, 1973). Наиболее часто применяется в качестве меры сходства коэффициент Жаккара, который в преобразованном виде выглядит следующим образом: К; = п (А П В) / п (А) + п (В) - п (А П В). На основании матрицы мер включения был построен ориентированный граф включения, предложенный Б.И. Семкиным (1987). 16 При решении задач выделения, описания, группирования и распознавания биологических объектов применяются меры сходства и связи (Уланова, 1995). Первые имеют вид расстояния, вероятности или информации. Меры расстояния определяют относительное расположение объектов в рассматриваемом пространстве признаков (Песенко, 1982). Наиболее распространенным способом оценки мер различия при использовании количественных данных, следует считать евклидову дистанцию (Василевич, 1969), рассчитываемую по формуле: D(x,y)={Ii(xi-yi)2}1/2 Графически расстояние между сравниваемыми ЦФ в многомерном евклидовом пространстве отражено на дендрограммах, которые были построены методом взвешенного среднего арифметического связывания (Statistica 5.0). Индекс синантропизации флоры прибрежно-водных местообитаний определялся как отношение числа синантропных видов к общему числу видов (Горчаковский, 1983). 1.4. Объем выполненных работ С целью выявления полного видового состава флоры прибрежно-водных местообитаний в течение четырех полевых сезонов (1999 - 2002 гг.) были проведены детально-маршрутные исследования территории ИГЗ (Северное, Миассовское, Южное лесничества) и сопредельных территорий (Миасский и Чебаркульский лесхозы). Собрано 400 листов гербария. Гербаризация растений проводилась в соответствии со стандартной методикой (Скворцов, 1977; Катанская, 1981; Лисицина, 2003). Просмотрен гербарий Е.В. Дорогостайской, хранящийся в Фонде Ильменского заповедника и гербарий ИЭРиЖ в г. Екатеринбурге. Полученные флористические материалы обобщены в конспекте прибрежно-водной флоры, где для каждого вида указывается принадлежность к экологической и ценотической группе, биоморфе, / Северные Печи 29 Паяикарпов пруд . Сыростан С А 03. Аргаяш Ю Условные обозначения: 1-33 экологические профили Рис. 1. Карта-схема экологических профилей растительности прибрежно-водных местообитаний

Список литературы

Цена, в рублях: (при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)	1425

Скачать бесплатно	24497.doc

Найти готовую работу

ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:

Связаться

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ

01.06.25 Языковая репрезентация основания оценки

01.06.25 Языковая репрезентация характера оценки

01.06.25 Эксплицитные и имплицитные средства выражения оценки

Архив материала для курсовых и дипломных работ

Ссылки:

Счетчики:

© 2006-2024. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.