НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ ПРИРГОРОДНЫХ ЛЕСОВ ВОРОНЕЖА К РЕКРЕАЦИОННЫМ НАГРУЗКАМ

Введение

Зеленая зона г. Воронежа была выделена в 1944 г. в радиусе 30 км вокруг города. Ее основу составили естественные леса. В настоящее время в зеленую зону г. Воронежа полностью или частично входят лесные массивы пяти предприятий лесного хозяйства и одного заповедника. Площадь лесов зеленой зоны г. Воронежа составляет 84 735 га.

Типы леса зеленой зоны г. Воронежа характеризуются большим разнообразием. Преобладающими являются свежие субори В₂ – 43,4 %, свежие сложные субори С₂ – 23,7 %, свежие боры А₂ – 8,0 %, свежие дубравы  Д₂ – 7,9 %. Все они занимают площадь 60 742 га, или 82,9 % лесопокрытой площади.

Исследования, проведенные А.Ж. Меллум, показали, что различные типы леса по-разному привлекательны для посетителей [3]. Наиболее привлекательными являются смешанный тип леса, на втором месте стоит сосновый, на третьем – лиственный, на четвертом еловый тип леса.

 

Цели и задачи

Воздействие рекреационных нагрузок отражается в количественных и качественных изменениях видов растительности и их соотношений. В первую очередь на рекреационные нагрузки реагируют нижние ярусы.

Цель исследования – изучение реакции напочвенного покрова на воздействие рекреационных нагрузок.

Под влиянием рекреационного использования и связанного с ним уплотнения почвы изменяется видовой состав, уменьшается проективное покрытие и фитомасса травянисто-мохового покрова, упрощается его строение. Слабый и умеренный рекреационный сбой сопровождается значительным увеличением общего количества видов в травяном покрове лесных ассоциаций, однако при увеличении интенсивности рекреационного сбоя флористическое богатство травяного покрова существенно уменьшается.

С увеличением антропогенного воздействия из травостоя исчезают многие лесные виды. Вместо типичных лесных травянистых видов внедряются сорные, луговые и рудеральные, т.е. виды, не характерные для лесных фитоценозов, но способные переносить повышенную инсоляцию и сухость почвы, устойчивые к ее уплотнению и травмированию.

Многими авторами отмечается большая уязвимость к вытаптыванию лесных видов [2], [3] [4]. Многие авторы отмечают, что под воздействием рекреационных нагрузок происходят процессы ксерофитизации флоры, резко сокращается численность мезофильных, гигрофильных, гигромезофильных видов. Отмечено возрастание доли участия сорных видов, особенно рудеральных [4].

Не менее страдает и древесная растительность. В рекреационных сосновых лесах (Pinetum vacciniosum, P.cladinoso-calunosum), процесс лесовосстановления сильно нарушается. Часто подрост и подлесок уничтожены полностью; в поврежденных лесах почти полностью исчезает можжевельник – характерный вид подлеска в ненарушенных лесах упомянутых типов [3].

Таким образом, задачи исследования заключаться в следующем:

1. Исследовать, динамику развития напочвенного покрова лесных сообществ, в условиях воздействия рекреационной нагрузки.
2. Выявить виды устойчивые, среднеустойчивые и малоустойчивые к рекреационным нагрузкам.

.

Объекты и методы исследования

Исследования проводились в месте концентрации баз отдыха в Усманском бору Воронежской области. При исследовании рекреационной дигрессии закладывали по 30 учетных стационарных площадок, размером 1 м², в трехкратной повторности. В целях контроля лесные сообщества исследовали в окрестностях Воронежского заповедника, на территориях с минимальными показателями рекреационных нагрузок где закладывали по 30 аналогичных учетных площадок. Закладку учетных площадей проводили по методике, принятой в геоботанике, путем комбинации систематического и случайного отбора [6]. Площадки закладывали через каждые 10 метров. Это позволило равномерно охватить площадь исследования. Кроме того, выбирали случайные площадки, в зависимости от интенсивности посещаемости, рельефа. Определение тенденций в динамике исследуемых компонентов напочвенного покрова проводили в основном, методами повторного или многократного учета растительных группировок, и их структурных составляющих на стационарных площадках учета.

  На заложенных площадках учитывали: видовой состав растительности, ярусность, обилие, определялось проективное покрытие, проводились фенологические наблюдения.

Каждую группировку характеризовали по количеству, соотношению и состоянию видов растений.          Исследования проводили в течение четырех сезонов вегетации (2006-2010 г.г.).

Базовым методом измерения рекреационных нагрузок брали выборочный моментный метод [6]. Стадии рекреационной дигрессии определяли по шкале В.П.Чижовой [8]. В результате было исследовано состояние напочвенного покрова различных типов сообществ рекреационных территорий Усманского бора.

Результаты и их обсуждение

Всего в районе проведения исследований было обнаружено 156 видов высших растений. Из них 129 видов травянистых и 27 видов древесно-кустарниковых растений Из них ведущая роль принадлежит семейству Зла́ки (Gramíneae), или Мя́тликовые (Poáceae), включающих 11 % от общего числа видов,  А́стровые (Asteráceae),  — 7,6 %, Нори́чниковые (Scrophulariáceae) и Ро́зовые (Rosáceae) (по 6,7 %), Бобо́вые, или Мотыльковые  Fabáceae, или Papilionaceae) и Лю́тиковые (Ranunculáceae) (по 5,9 %), Гвозди́чные (Caryophylláceae) и Осо́ковые (Cyperáceae) (по 5%). Другие семейства представлены менее значительно. Ведущие позиции в составе травостоя (по обилию в (%) занимают семейства Зла́ки (Gramíneae), или Мя́тликовые (Poáceae) (40,8 %), Бобо́вые,  Fabáceae) (33 %), Ро́зовые (Rosáceae)  (9,6 %) и А́стровые (Asteráceae) (3 %). Контроль, проведенный в районе заповедника показывает смещение представленных видов напочвенного покрова в сторону нехарактерных для лесного сообщества видов травянистых растенийрастений.

Под воздействием рекреационной нагрузки  напочвенный покров лесных сообществ претерпевает значительные изменения.  Изменяется видовой состав, снижается проективное покрытие, упрощается строение сообщества. Происходит замещение типичных лесных видов луговыми злаками и сорными  видами, которые составляют до 90 % травостоя. Исчезают зеленые мхи.

Многие виды растений в районе усиленных рекреационных нагрузок не проходят всех фенофаз. Например, отмечены только фазы бутонизации и цветения, затем растения погибают от физических повреждений. Гибель многих растений отмечается уже в июне и июле. Некоторые виды только вегетируют.

Количество видов и обилие на разных участках зависти от уровня посещаемости. Так на наиболее посещаемых местах произрастают, как правило, 2-3 вида (мятлик однолетний Poa annua L., клевер ползучий Amoria repens (L.) C. Presl., одуванчик лекарственный Taraxacum officinale F.H. Wigg..), количество растений составляет в среднем около 30 экземпляров. На площадках, удаленных от мест посещения, видовое богатство больше, в травостое обнаруживаются типичные лесные виды. Так на площадке обнаруживается 6-7 видов, количество растений достигает 50-60 экземпляров на метр квадратный.

 Устойчивость травянистых растений определяется по отношению к механическому воздействию и связанному с ним уплотнению почвы [2].  На основании проведенных исследований травянистые виды можно подразделить на три группы: малоустойчивые, среднеустойчивые и устойчивые.

1. Малоустойчивые – выдерживают рекреационную нагрузку до 10 чел.га (папоротник- орляк обыкновенный (Pterídium aquilínum L.), купена душистая (Polygonatum odoratum (Mill.) Druce.), фиалка трехцветная (Víola trícolor L.), дудник лесной (Angelica sylvestris L..), золотарник обыкновенный (Solidágo virgáurea L.). Наиболее сильно травмируются декоративные или с рыхлым строением и крупными листьями растения. Число поврежденных экземпляров достигает 50-80 %. Сильно страдают растения с высокими сочными стеблями, цепляющимися побегами.
2. Среднеустойчивые – виды встречаемость, проективное покрытие и фитомасса которых возрастают до величин рекреационной нагрузки 15-20 чел на га. И лишь при возрастании р.н. до 30 чел. на га они выпадают из травостоя – лапчатка прямостоячая (Potentilla erecta (L.) Raeusch.), седмичник европейский (Trientalis europaea L.). Из лесных видов наиболее устойчивы виды с широкой экологической амплитудой и чаще светолюбивые — ландыш майский (Convallaria majalis L.), земляника обыкновенная (Fragaria vesca L.) сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.;.). Из лесных мхов – виды способные к отрастанию – плевроциум Шребера (Pleurozium schreberi (Вrid.) Mitt.), дикраниум зеленый (Dicranum viride (Sull. et Lesq.) Lindb.).
3. Устойчивые – поддерживают обилие, проективное покрытие и фитомассу и даже увеличивают их при показателях рекреационной нагрузки от 30 чел. на га. Они отсутствуют в травяном покрове ненарушенных насаждений и появляются в нем в связи с интенсивным воздействием на лес. Все устойчивые виды растений обладают довольно широкой экологической амплитудой. Устойчивость обеспечивается способностью к быстрому отрастанию, способностью размножаться семенным и вегетативным путем. Устойчивость некоторых видов к рекреационному воздействию обусловлена их биологическими особенностями. Так, растения из семейства злаковых (мятлик однолетний Pōa ānnua L., полевица белая Agrostis alba L.) имеют гибкие стебли и обладают повышенной способностью к семенному и вегетативному размножению, что позволяет им лучше выдерживать высокую механическую нагрузку в условиях рекреации. Щучка дернистая (Deschampsia cespitosa (L.) P.Beauv.), имеет жесткие листья и стебли и повреждается только при больших нагрузках. Приземное расположение побегов горца птичьего (Polygonum aviculare L.) и клевера ползучего (Amoria repens (L.) C. Presl), прикорневые розетки подорожника большого (Plantago major ) способствуют успешному выживанию этих видов. Как правило в категорию устойчивых попадают нехарактерные для лесных экосистем виды.

Горец птичий (Polygonum aviculare L.) однолетнее травянистое растение высотой 10—80 см; полиморфный вид рода Горец семейства Гречишные. Не повреждается благодаря сильно ветвящимся и прижатым к почве стеблям. Горец относиться к видам, вытесняющим типичные лесные виды в местах с наибольшими показателями рекреационных нагрузок.

Луговые злаки устойчивы благодаря быстрому отрастанию после сбоя, разрастаются, занимаю площадь освободившеюся после уничтожения других видов растений.

Сныть обыкновенная (Aegopódium podagrária L.) — многолетнее травянистое растение; вид рода Сныть семейства Зонтичные – длиннокорневищное, приповерхностнокорневое светолюбивое растений. Имеет довольно хрупкие стебли и листья и легко обламывается при вытаптывании. Но в течение вегетационного сезона возможно развертывание новых листьев.  Наиболее интенсивно размножается вегетативным путем. Наблюдается ее восстановление на следующий год, практически на всех площадках.

Ландыш майский (Convallária majális L.) — вид травянистых цветковых растений является монотипным, единственным видом рода Ландыш. Семейство спаржевые – длиннокорневищное теневыносливое растение, выдерживает довольно значительные нагрузки, корневища защищены почвой и практически не повреждаются. Полностью восстанавливается на следующий год. Сходно реагируют майник двулистный (Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt) и седмичник европейский (Trientalis europaea L.). Типичные лесные виды.

Осока пальчатая  (Carex digitata L.) — многолетнее травянистое растение, рода Осока (Carex) семейства Осоковые (Cyperaceae) – лесное теневыносливое рыхлодерновинное растений с коротким корневищем. Ткани прочные, устойчивые к рекреационным нагрузкам. При больших нагрузках наблюдается значительное снижение численности побегов. Восстанавливается довольно медленно.

Осока волосистая  (Carex pilosa Scop.)— многолетнее травянистое растение рода Осока (Carex) семейства Осоковые (Cyperaceae) – длиннокорневищное, теневыносливое растение. Малоустойчивый к вытаптыванию вид. Снижает обилие и проективное покрытие уже при небольших нагрузках. При значительных – полностью выпадает из травостоя. Плохо переносит уплотнение почвы. Восстанавливается медленно.

Земляника лесная  или Земляника обыкнове́нная (Fragária vésca L.) — вид растений рода Земляника семейства Розовые – поверхностнокорневое светолюбивое корневищное растение. Устойчивый вид. Переносит даже значительные нагрузки. Легко восстанавливается за счет усов.

Черника обыкновенная, или Черника миртолистная (Vaccinium myrtillus L.) — низкорослый кустарничек, вид рода Вакциниум семейства Вересковые и брусника обыкновенная (Vaccinium vitis-idaea L.)
рода Вакциниум (Vaccinium) семейство Вересковые (Ericaceae) — кустарнички корнеподстилочные, световыносливые. Имеют довольно прочные ткани и довольно устойчивы, но большие нагрузки вызывают выпадение их из травостоя.

    Характерно, что у многих видов растений, произрастающих в местах с усиленной рекреационной нагрузкой, изменяются внешние морфологические признаки, по сравнению с растениями тех же видов, произрастающих в естественных ненарушенных сообществах. Если в нормальном сообществе вероника дубравная (Veronica chamaedrys L.) дает вертикальные побеги, поддерживаемые густым травостоем, то в местах с усиленной рекреационной нагрузкой она образует побеги стелющиеся по земле. Земляника лесная (Fragária vésca L.) в условиях вытаптывания сохраняет лишь прикорневую розетку листьев. Общий размер растений значительно редуцирован по сравнению с экземплярами, растущими в нормальных условиях.  Например, земляника, в местах с усиленной рекреационной нагрузкой, не образует генеративных побегов, и в течение всего летнего периода существует лишь в вегетативном состоянии. Сумочник пастуший (Capsella bursa-pastoris (L.) Medikus) образует карликовые экземпляры, которые, однако, проходят полный цикл своего развития, цветут и плодоносят.

Заключение

Под воздействием рекреационной нагрузки напочвенный покров лесных сообществ претерпевает значительные изменения.  Изменяется видовой состав, снижается проективное покрытие, упрощается строение сообщества. Происходит замещение типичных лесных видов луговыми злаками и сорными видами, которые составляют до 90 % травостоя. Исчезают зеленые мхи.  В результате происходит постепенная замена разнообразных коренных сообществ однотипными производными. Травяной покров под пологие леса приобретает черты олуговения. На определенном этапе наблюдается увеличение количества видов за счет внедрения луговых и сорных видов не характерных для исходных условий лесопроизрастания.  Затем происходит упрощение сообществ по количеству видов и количеству экземпляров, другими словами происходит снижение биоразнообразия. На основании проведенных исследований можно сделать следующий вывод: напочвенный покров, являющийся одним из основных компонентов биогеоценоза, служит индикатором состояния условий среды

Большинство типичных лесных видов мало устойчивы к рекреационным нагрузкам. В эту группу относятся кислица обыкновенная (Oxalis acetosella L.), осока волосистая (Carex pilosa Scop.), кошачья лапка двудомная (Antennaria dioica (L.) Gaertn.), золотарник обыкновенный (Solidago virgaurea L.). К среднеустойчивым видам относятся ландыш майский (Convallaria majalis L.), майник двулистный (Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt), сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.), седмичник европейский (Trientalis europaea L.). Наиболее устойчивыми к сбою оказались виды не характерные для коренного сообщества  — луговые и рудеральные — мятлик однолетний (Poa annua L.), полевица белая (Agrostis alba L.), овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.); вероника дубравная (Veronica chamaedrys L.), клевер луговой (Trifolium pratense L.), т.е. виды, которые доминируют в измененном рекреацией сообществе.

Проведенные исследования в районе баз отдыха убедительно показали, что существенно регулировать численность отдыхающих и тем самым рекреационные нагрузки на достаточно обширных и интенсивно используемых территориях   не представляется возможным. Поэтому, исходя из величин рекреационных нагрузок, необходимо сбалансировать режим использования и уровень благоустройства территории. Усилия должны быть сосредоточены на повышении устойчивости экосистем к рекреационным нагрузкам. Разумное использование и восстановление рекреационных ресурсов – одна из важнейших проблем охраны природы и рационального использования природы в рекреационных целях.

Литература:

1. Безруцкий М.А. Антропогенная трансформация флоры южной части Приволжской возвышенности: Автореф. дис. … доктора биол. наук / М.А.Безруцкий. – Волгоград: Волгоградское книжное изд-во, 2000. – 35с.
2. Ильминских Н.Г. Специфика городской флоры и ее место в системе других флор / Н.Г.Ильминских, В.М.Шмидт // Актуальные проблемы сравнительного изучения флор: Материалы III рабочего совещания по сравнительной флористике. – СПб.: СПб книжное изд-во, 1992. – С. 45-57.
3. Меллума А.Ж. Отдых на природе как природоохранная проблема / А.Ж.Меллума, Р.Х.Рунгум, И.В.Эмсис. – Рига: Зинатне, 1982 – 159 с.
4. Репшас Э.А. Определение состояния и экологической емкости рекреационных лесов / Э.А.Репшас, Е.Е.Пелишкис. – Каунас: ЛитНИИЛХ, 1981. – 23 с.

5. Раменский Л.Г. Учет и описание растительности: Учеб. пособие / Л.Г.Раменский. – М.: Изд-во ВАСХНИЛ, 1937. – 156 с.
6. Ханабеков Р.И. Методические рекомендации по определению рекреационных нагрузок на лесные площади при организации туризма, экскурсий, массового повседневного отдыха и нормы этих нагрузок для центральной части южной тайги и зоны хвойно-широколиственных лесов / Р.И.Ханабеков. – М.: ВНИИЛМ, 1985. – 23 с.
7. Хмелев К.Ф. Антропогенная трансформация флоры природных фитоценозов рекреационных ландшафтов г. Воронежа / К.Ф.Хмелев, Н.А.Терехова // Флора и растительность средней России: Материалы науч. конф., 1997 г. — С. 96-97.
8. Чижова В.П. Рекреационные нагрузки в зонах отдыха В.П.Чижова. – М.: Наука, 1977. – 115 с.[schema type=»book» name=»НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ АДАПТАЦИИ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ ПРИРГОРОДНЫХ ЛЕСОВ ВОРОНЕЖА К РЕКРЕАЦИОННЫМ НАГРУЗКАМ » author=»Реуцкая Вера Владимировна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-21″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]