Раритетный компонент как индикатор антропогенной трансформации флоры

Полный текст

Актуальность проблемы.

Изучение степени антропогенной нарушенности флоры является важным актуальным направлением фундаментальных исследований, в связи с тем, что деятельность человека в формировании растительного покрова имеет не меньшее значение, чем климат и почвы. И процесс антропогенной трансформации является важным фактором формирования и развития флоры [1; 2]. Основным показателем трасформированности флоры является степень ее преобразования под воздействием усиливающих факторов антропогенной нагрузки. Преобразование подразумевает под собой появление во флоре новых чужеродных видов, обусловленных суммарным воздействием антропогенных факторов.

Обзор исследований по изучаемой проблеме

В настоящее время выделяют ряд этапов антропогенной трансформации флоры [3; 4; 5; 6] от флоры территорий природно-заповедного комплекса до крайней формы флоры техногенных экотопов, не имеющих природных аналогов. То есть константным элементом в данном многостадийном процессе может являться раритетный компонент флоры, наиболее уязвимый и чуткий к воздействию антропогенных факторов [7; 8; 9]. В связи с этим возможно будет целесообразным считать мерой антропогенной нарушенности флоры степень сохранности ее раритетного компонента при учете интенсивности и разнообразия факторов антропогенной нагрузки [10; 11; 12].

Цель и задачи исследования.

Целью исследования явилось изучение влияния антропогенной нагрузки на раритетный компонент флоры Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района. В задачу работы входило дать оценку возможности использования раритетного компонента в качестве индикатора антропогенной трансформации флоры

Результаты исследования и их обсуждение

Благоприятные почвенно-климатические условия Мелекесско-Савропольского ландшафтного района стали причиной давнего и высокого освоения данной территории.

Мелекесско-Ставропольский ландшафтный район находится в области тектонического прогиба Низменного Заволжья и представляет собой террасированную низменную равнину (рис. 1). В результате инвентаризации флоры Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района было выявлено 1111 видов сосудистых растений, а в дальнейшем с учетом анализа растительного покрова, почвы и рельефа на основании собственных исследований и анализа литературных источников выполнено ландшафтно-флористическое районирование с выделением 5 элементарных флористических подрайонов.

 

Рисунок 1 – Эколого-флористическое районирование Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района

 

Для каждого из флористических подрайонов была изучена величина ряда факторов антропогенной нагрузки (табл. 1) [10; 13].

 

Таблица 1 – Сравнительная характеристика подрайонов Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района

Фактор	Ландшафтный подрайон					Ландшафтный район в целом
	I	II	III	IV	V
Общая площадь, км²	2872,5	2233,75	885	376,25	427,5	6795
Количество видов во флоре в целом	782	592	532	570	557	1111
Количество раритетных видов	64	51	47	36	21	129
Сельскохозяйственная освоенность, %	90	80	10	60	90	66
Численность населения, чел.	34670	27475	6320	4165	3890	76520
Плотность населения, чел/км²	12,07	12,3	7,14	11,07	9,1	10,336
Протяженность дорог (грунтовые, с жестким покрытием)	1161,5	1110,8	448,13	40,8	168,67	2929,9
Протяженность железных дорог, км	28,8	8	10	0	46	92,8
Протяженность ЛЭП, км	108	94	12	0	4	218
Комплексные участки трубопроводов, газопроводы, продуктопроводы, км	33	101	26	0	10	170

 

С целью формирования формализованной комплексной картины величины антропогенных факторов для каждого из подрайонов, а также для более корректного сравнения этих факторов, ввиду равновеликости площадей сравниваемых подрайонов, необходимо приведение каждого из факторов к общему числовому знаменателю. Именно поэтому целесообразно сравнивать не абсолютные, а относительные значения факторов по отношению к общей величине фактора для ландшафтного района. После чего для наглядности возможно оценить полученные результаты по 10-балльной шкале и найти средний балл по совокупности всех факторов в каждом из подрайонов (табл. 2), а также изобразить величину совокупного действия всех факторов. Но необходимо учитывать, что баллы, полученные при создании шкалы, не являются абсолютным показателем антропогенной нарушенности ландшафтного района, так как они применялись только в рамках выше обозначенных факторов. Несомненно, что при более скрупулезном учете факторов антропогенной нарушенности территории ландшафтного района балльные показатели несколько изменятся.

 

Таблица 2 – Величина основных факторов антропогенной нагрузки Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района в баллах

Фактор	Отн.	балл	Отн.	балл.	Отн.	балл	Отн.	балл	Отн.	балл
	I		II		III		IV		V
Сельскохозяйственная освоенность, %	136,4	9	121,2	8	15,2	2	90,9	6	136,4	9
Численность населения, чел.	45,3	4	35,9	4	8,3	1	5,4	1	5,1	1
Протяженность дорог (грунтовые, с жестким покрытием)	39,6	4	37,9	4	15,3	2	1,4	1	5,8	1
Протяженность железных дорог, км	31,0	3	8,6	1	10,8	1	0,0	0	49,6	5
Протяженность ЛЭП, км	49,5	5	43,1	4	5,5	1	0,0	0	1,8	1
Комплексные участки трубопроводов, газопроводы, продуктопроводы, км	19,4	2	59,4	6	15,3	2	0,0	0	5,9	1
Среднее значение балла	5		5		2		1		3

Сокращения: отн. – относительные значения факторов

 

Изучение антропогенной трансформации посредством сравнения флористических данных по одной и той же территории, разделенных значительным промежутком времени, для Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района неприемлемо, ввиду недостаточной изученности, а также в связи с тем, что в таком объеме флора Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района изучается впервые.

Антропогенная трансформация флоры Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района ранее анализировалась по насыщенности территории одним из наиболее динамичных флороэлементов – адвентивными видами с учетом способов иммиграции растений, времени их заноса и степени натурализации [14].

Однако показателем стадии синантропизации флоры может служит степень сохранности наиболее уязвимого ее компонента – раритетного, ввиду его меньшей толерантности к различным типам антропогенного воздействия.

Всего выявлено 129 видов растений различных категорий редкости Красной Книги Самарской области [15], Красной Книги Ульяновской области [16] и Красной Книги РСФСР [17].

При этом необходимо учитывать, что подрайоны неравнозначны по площади и общему количественному флористическому показателю. Следовательно, для корректной характеристики степени участия раритетного компонента необходимо вычислить насыщенность раритетными видами, то есть их количество на единицу площади (табл. 3).

 

Таблица 3 – Насыщенность раритетными видами флоры по элементарным флористическим подрайонам Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района

Подрайон	Количество видов		Площадь подрайонов		Насыщенность
	абс., шт.	%	абс., шт.	%
I	64	8,18	2872,5	42,27	0,19
II	51	8,61	2233,75	32,87	0,26
III	47	8,83	885	13,02	0,68
IV	36	6,32	376,25	5,54	1,14
V	21	3,77	427,5	6,29	0,60
В целом	129	11,61	6795	100	0,12

 

Закономерность влияния факторов антропогенной нагрузки по изменению выше обозначенных показателей элементарных флористических подрайонов Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района легко прослеживается (табл. 4).

 

Таблица 4 – Антропогенной нагрузка и раритетный компонент флоры Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района

Подрайон	Средний балл антропогенной нагрузки	Насыщенность раритетными видами
I	5	0,19
II	5	0,26
III	2	0,68
IV	1	1,14
V	3	0,60

 

Если сопоставить значения баллов по величине факторов антропогенной нагрузки и насыщенности раритетными видами, то можно проследить некую закономерность: при увеличении антропогенной нагрузки уменьшается сохранность раритетного компонента флоры (рис. 2)

 

Рисунок 2 – График зависимости насыщенности раритетными видами от степени антропогенной нагрузки по элементарным подрайонам. Ось X – насыщенность раритетными видам. Ось Y – величина антропогенной нагрузки (баллы)

 

По графику видно, что при приближении степени антропогенной нагрузки к 5 баллам насыщенность раритетными видами становится стабильно низкой, возможно говорить о достижении зоны пессимума экологической толерантности. В дальнейшем при увеличении антропогенной нагрузки количество раритетных видов будет приближаться к нулевому значению. Также интересно, что при сравнительно небольшом разбеге степени насыщенности раритетными видами между III и V подрайонами антропогенная нагрузка меняется на целый балл. То есть, возможно, предел антропогенной нагрузки от 2 до 3 баллов включительно определяет субоптимальную зону или зону оптимума.

Выводы

Полученная закономерность делает возможной оценку антропогенной трансформации флоры не только по состоянию ее активного, динамичного компонента – адвентивной флоры [7; 13; 20], но и по степени сохранности раритетных видов. И зависимости будут обратно пропорциональными: чем больше адвентивных видов, тем выше степень антропогенной нагрузки, но чем выше насыщенность раритетными видами, тем флора менее антропогенно трансформирована. Переход от абсолютных значений к относительным, а также предложенная шкала оценки по баллам позволяют более корректно установить данную закономерность, а в дальнейшем вывести уравнение зависимости степени насыщенности раритетными и адвентивными видами от величины факторов антропогенной нагрузки.

Об авторах

Ольга Викторовна Козловская

Самарский государственный технический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: savenkoov@mail.ru

кандидат биологических наук, доцент кафедры химической технологии и промышленной экологии

Россия, г. Самара

Юлия Витальевна Беляева

Поволжский государственный университет сервиса

Email: belyaeva2788@mail.ru

старший преподаватель кафедры современного естествознания

Россия, г. Тольятти, Самарская область

Список литературы

Дополнительные файлы