Наш опрос

Приемлемо ли для Вас отказаться от полиэтиленовых оболочек, пакетов?
 

Авторизация



Кто на сайте

Сейчас 7 гостей онлайн

Поиск

Трансформация флоры в пригороде г. Павлодара в результате антропогенного воздействия

Леонова Ю.М.

ПГУ им. С. Торайгырова
г. Павлодар, Республика Казахстан

Результаты исследований, приведенные в данной статье, являются частью работы по оценке степени антропогенной трансформации растительности в зоне влияния промышленных объектов г. Павлодара и г. Аксу.
The article discusses findings of research on anthropogenic changes in vegetation within the industrial area of Pavlodar and Aksu.

Трансформация флоры и растительного покрова в результате хозяйственной деятельности человека характерна для многих регионов и стран, но фундаментальные исследования этой проблемы были начаты в 70-х годах прошлого столетия. Анализ имеющихся публикаций показал, что трансформация растительности в Казахстане исследуется в разных аспектах, но большей частью – возникающая под влиянием факторов механического воздействия (выпас скота, дорожная дигрессия, рекреация и т.п.) (Бижанова, Курочкина, 1989, Рачковская Е.И., Огарь и др., 1999, Марынич, 1999, Сарсенова, Бижанова 2001, Исламгулова, 2005). Трансформация же флоры и растительности вблизи крупных промышленных центров, каким является г. Павлодар, является следствием воздействия различных факторов, не только механических, обусловленных хозяйственной деятельностью, но и  химических, связанных с влиянием выбросов действующих предприятий.

По району наших исследований (в радиусе 50 км вокруг г. Павлодара) имеются публикации, в которых отражены различные аспекты изучения флоры и растительности (Прозорова и др., 1978, 2001; Каденова, 2001, 2003; Иващенко, Огарь, Топканбаева, 2006; Каденова, 2001, 2003; Альмишев, 2006; Ермиенко, 2008; Камкин, 2009; Жумадилов, 2010).

Объектами наших исследований являлись флора и растительный покров указанной территории, а также доминирующие виды растений. Изучались состав и структура растительных сообществ, общие закономерности их пространственного распределения, смены растительности под влиянием антропогенных факторов, в том числе выбросов промышленных предприятий, а также реакция отдельных видов на загрязнение окружающей среды в зависимости от экологических условий.

Исследования проводились на 47 ключевых участках (находящихся на разных расстояниях от промышленных предприятий региона) с использованием классических (Полевая геоботаника…, Т.1-4,1959-1972) и современных эколого-геоботанических методов. Антропогенная динамика изучалась методом оценки состояния растительного покрова в одних и тех же сообществах в разные годы и в одни и те же сроки (июнь-июль) и последующего сравнительного анализа полученных данных.

Для выявления видового состава растительного покрова рассматриваемой территории осуществлялись сбор и определение гербария. Определение видов растений осуществлялось по «Флоре Казахстана» (1958-1966) и Иллюстрированному определителю (1972), латинские названия видов выверяли по С.К. Черепанову (1995).

Естественный растительный покров рассматриваемой территории до активного освоения и промышленного развития региона был представлен разнотравно-дерновиннозлаковыми (Stipa lessingiana, Stipa capillata, Festuca valesiaca, Artemisia marschalliana, Medicago falcata) и типчаково-ковыльными (Stipa capillata, Festuca valesiaca) сухими степями. В связи с многолетним интенсивным воздействием различных факторов в настоящее время преобладают в основном антропогенные модификации условно-коренных степных сообществ (злаково-полынные, лапчатково-полынные со злаками и т.п.), в разной степени утративших свой эколого-ресурсный потенциал и флористическое разнообразие. В районе исследований нами зарегистрировано 250 видов высших растений из 41 семейств и 142 рода, из них 12 видов - интродуценты, которые  входят в состав искусственных насаждений. Спектр ведущих семейств рассматриваемой территории  отражен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Спектр ведущих семейств.

Полученный нами спектр флоры, сравнивался со спектром естественной степной растительности (Таблица 1), описанным Писак Р.П. (1968), чтобы рассмотреть нарушенность растительного покрова.

Таблица 1 – Сравнительный анализ спектра ведущих семейств коренной и трансформированной растительности.

Преобладающие семейства (коренная растительность) Преобладающие семейства (трансформированная растительность)
1 Asteraceae 1 Asteraceae
2 Poaceae 2 Poaceae
3 Fabaceae 3 Chenopodiaceae
4 Caryophyllaceae 4 Brassicaceae
5 Rosaceae 5 Fabaceae
6 Chenopodiaceae 6 Rosaceae
7 Brassicaceae 7 Caryophyllaceae
8 Lamiaceae 8 Scrophulariaceae
9 Scrophulariaceae 9 Lamiaceae
10 Boraginaceae 10 Polygonaceae

Очевидно, что на рассматриваемой территории в результате длительного интенсивного антропогенного воздействия наблюдается трансформация флоры. Ведущая роль таких семейств, как Chenopodiaceae и Brassicaceae, означает, что в сообществах велика доля сорных растений. Значительное уменьшение роли кормовых растений семейства Fabaceae в сообществах свидетельствует о длительном  перевыпасе скота. Увеличение видов семейства Polygonaceae показывает, что для территории характерна значительная дорожная дигрессия. Смещение позиций семейств Rosaceae и Lamiaceae свидетельствует о ксерофитизации растительности и опустынивании территории.

Антропогенная флора обследованной территории представлена двумя флорогенетическими элементами: апофитами - 65 видов (из 238, не считая видов, входящих в состав искусственных насаждений), 27%, и  антропофитами - 59 видов, или 25%.

Апофиты, дигрессионно-активные виды, - виды природной флоры, которые благодаря широкой экологической амплитуде мест произрастания и биологическим особенностям (хорошее семенное и вегетативное размножение, устойчивость к изменению природных факторов, доминирующая роль в травостое и т.п.) при  нарушенности меняют свою экологическую стратегию и быстро занимают свободные ниши в сообществах. Сюда относятся все виды полыней, особенно Artemisia austriaca, A. scoparia, A. sieversiana, A. dracunculus, A. marschalliana, некоторые дерновинные злаки (Agropyron pectinatum, Festuca valesiaca, Stipa capillata), солянки (Ceratocarpus arenarius, Kochia prostrata) и, как показали наши исследования, некоторые виды лапчатки (Potentilla bifurca, P. anserina), а также тысячелистника (Achillea millefolium, Achillea nobilis), и другие растения.

Антропофиты, или адвентивные растения, - виды, «пришлые» для данной территории, типа растительности, или даже сообщества, внедрившиеся в состав коренной растительности в разное время вследствие хозяйственной деятельности человека. Среди них преобладают собственно адвентивные (24 вида, или 40%, наиболее часто встречаются Polygonum aviculare и Convolvulus arvensis). Из археофитов (видов растений, известных по археологическим находкам в качестве сорных еще с доисторических времен) (Биологический…, 1995) часто встречаются Conyza canadensis, Chenopodium glaucum и другие, всего 12 видов, 20%. Из неофитов (заносных иноземных растений, вошедших в состав местной флоры в исторически сравнительно недавнее время) (Биологический…, 1995) наиболее активна Cyclachaena xantiifolia, всего найдено 6 видов, 10%. Из эргазиофитов - одичавших культурных растений (Быков Б.А., 1983), например, Melilotus albus, M. officinalis и др.,  - всего 5 видов, или 8%.

Апофитная и антропогенная флора различается по таксономической структуре, как по количеству семейств и родов, так и по составу ведущих семейств. Общими для них являются 10 семейств: Asteraceae, Apiaceae, Brassicaceae, Boraginaceae, Chenopodiaceae, Poaceae, Polygonaceae, Primulaceae, Ranunculaceae, Scrophulariaceae. Наиболее значительно представлены: Asteraceae – 15 родов, 18 видов; Chenopodiaceae – 8 (14) и Brassicaceae – 7(8), Poaceae – 4 (5). Семейства Amaranthaceae, Cannabaceae, Urticaceae, Convolvulaceae, Solanaceae, Orobanchaceae представлены только сорными растениями (виды, засоряющие фитоценозы спонтанной растительностью, а также формирующиеся на первых стадиях естественного восстановления растительности на нарушенных землях) (Биологический…, 1995).

Нами выделены следующие виды сорных и дигрессионно-активных растений, являющихся индикаторами различных факторов антропогенного воздействия (разделение сорных растений на группы – вслед за Нурмухамбетовой Г.Д.):

•    селитебной деятельности (создание инфраструктуры, населенные пункты, свалки и пр.) - Atriplex tatarica, Chenopodium glaucum, Berteroa  incana, Sisymbrium loeselii, Lepidium ruderale (всего 27 видов рудеральных растений);

•    пионеры зарастания на залежах - Setaria viridis, Atriplex sagittata, Amaranthus retroflexus, Capsella bursa-pastoris, Berteroa incana, Linaria vulgaris (70 видов постсегетальных);

•    пастбищной дигрессии – Polygonum aviculare, Bassia sedoides, Ceratocarpus arenarius, Kochia prostrata (всего 25 видов пасквальных);

•    дорожной дигрессии – Cannabis ruderalis, Berteroa  incana, Polygonum aviculare (13 видов придорожных растений).

В связи с интенсивным воздействием комплекса антропогенных факторов современный растительный покров в зоне влияния промышленных объектов г. Павлодара в радиусе 50 км полностью трансформирован, сообществ коренной растительности не сохранилось. На территории исследований отмечены в основном антропогенные модификации условно-коренных степных сообществ, в разной степени утративших свой эколого-ресурсный потенциал, флористическое и фитоценотическое разнообразие.

Если, по данным Р.П. Плисак  (1968), ранее в степных сообществах отмечалось от 35 до 60 видов, то в настоящее время  их число колеблется от 5 до 25, но при этом значительная доля приходится на виды адвентивной флоры (20-70%). В настоящее время в регионе  преобладают, как правило, устойчивые к механическому воздействию виды злаков (Agropyron pectinatum, Festuca valesiaca), полыней (Artemisia austriaca, A. marschalliana, A. dracunculus, A. absinthium, A. scoparia) и сорные однолетние растения – Polygonum aviculare, Chenopodium album, Bassia sedoides, Atriplex sagittata,  Lepidium ruderale.

Проведенные нами исследования свидетельствуют о том, что при определенных ограничениях хозяйственной деятельности, связанной с механическим воздействием, возможно самовосстановление состава и структуры растительного покрова, близких к естественному. На сильно нарушенных участках необходимы мероприятия по фитомелиорации методом подсева трав аборигенной флоры, свойственной данным природным условиям. Для восстановления биоразнообразия также эффективны методы сенования и мульчирования, разбрасывания дерновой крошки. Эти мероприятия  обязательны и для ускоренного восстановления залежей.

Список литературы

Альмишев У.Х., Молдахметов Ш.М. Эколого-биологические особенности травяной растительности в пойме р. Иртыш // Актуальные проблемы экологии и природопользования в Казахстане и сопредельных территориях: материалы II Международной научно-практической конференции. -Павлодар, 2007. – С. 251-255.

Бижанова Г., Курочкина Л.Я. Антропогенные смены пастбищ Мойынкумов и их картографирование.-А.-А.: Наука КазССР, 1989. -162 с.
Биологический энциклопедический словарь / под ред. М.С. Гилярова. - М.: «Большая Российская энциклопедия», 1995.- 863 с.
Быков Б.А. Экологический словарь. -А.-А.: Наука КазССР, 1983. -215 с.

Ермиенко А.В. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду (на примере Павлодарского электролизного завода). Учеб.-метод. пособие для студ. естеств. спец.-Павлодар: «Кереку», 2008. -192 с.

Жумадилов Б.З. Анализ флоры Ертысского флористического округа Восточно-Казахстанской степной провинции: автореф. … канд. биол. наук. -Алматы, 2010. -22 с.

Иващенко А.А., Огарь Н.П., Топканбаева А. О расселении Cyclachaena xanthifolia (Nutt) Eresen. – нового вида для флоры Казахстана и Средней Азии // Байтеновские чтения-2: сб. трудов международ. конференции. -Алматы, 2006. -С. 207-209.

Иллюстрированный определитель растений Казахстана / под ред. Голоскокова В.П. –Изд-во «Наука». -КазССР, Алма-Ата, 1972. -Т.1-2. -1216 с.

Исламгулова А.Ф. Общий анализ флоры Шетского района // Вестник КазНУ. Серия экологическая. -2005. -№1 (16). -С. 31-33.

Каденова А.Б. Сорные растения полей Павлодарского р-на // Материалы Республиканской научно-практической конференции «Аграрная наука – производству». -Павлодар, 2003. -С. 75-77.

Каденова А.Б., Шаймарданова Б.Х. О фитопатологической  ситуации городской зоны Северо-Востока Казахстана // Биологические науки Казахстана. -2001. -№1. -С. 13-19.

Камкин В.А. Пространственная структура растительности долины реки Ертыс в пределах Павлодарской области: автореф. … канд. биол. наук. -Алматы, 2009. -С. 8-17.

Марынич О.В. Антропогенная трансформация степной растительности (на примере Центрального Казахстана): диссер. … канд. биол. наук. – Алматы, 1999. -150 с.

Нурмухамбетова Г.Д. Эколого-геоботаническая характеристика сорной растительности степной зоны (Костанайская область): диссер. … канд. биол. наук. – Алматы, 2002. -С. 41-42.

Плисак Р.П. Геоботанические основы рационального использования кормовых угодий совхоза им. Кирова Павлодарской области. -Алма-Ата, 1968. -24 с.

Полевая геоботаника / Под ред. Е.М. Лавренко и А.А.Корчагина. -4 тома. -1959-1972. -1805 с.
Прозорова Т.А. Ресурсы лекарственных растений поймы реки Иртыш (в пределах Павлодарской области КазССР): автореф. … канд. биол. наук. -Алма-Ата, 1978. -25 с.

Прозорова Т.А., Черных И.Б. Биоразнообразие растительности Павлодарского Прииртышья. -Павлодар: ТОО НПФ «ЭКО», 2001. -237 с.
Рачковская Е.И., Огарь Н.П., Марынич О.В. Факторы антропогенной трансформации и их влияние на растительность степей Казахстана // Степной бюллетень. -1999. -№5. – С. 22-25.

Сарсенова Б.Б., Бижанова Г.К. Антропогенная трансформация растительных сообществ бассейна озера Челкар // Изучение растительного мира Казахстана и его охрана: материалы 1-ой молодежной ботанической конференции, посвященной 10-летию независимости РК. -Алматы, 2001. -С. 89-92.

Флора Казахстана. - Алма-Ата, 1958-1966. - Т.1-9. -4248 с.

Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). С.-Пб.: «Мир и семья-95», 1995. -990 с.