Введение к работе
Актуальность темы. Изучение растительного покрова, находящегося под сильным антропогенным влиянием, в последнее время привлекает все большее внимание ботаников. Стремительный рост городов, численности населения и его плотности, освоение человеком новых природных ландшафтов выступают мощными факторами преобразования окружающей среды, включая аборигенную флору. Результатом влияния техногенных нагрузок и рекреации естественных ландшафтов является появление качественно новой природно-антропогенной среды, в частности «городских флор», являющихся основой экологической структуры города. На протяжении долгого периода флора городов не являлась предметом специального изучения. Однако, в последние годы, это направление привлекает к себе все большее внимание ученых (Ильминских, 1982; Чичев, 1985; Ишбирдина, Ишбирдин, 1993; Терехина, 2000; Пяк, Мерзлякова, 2000; Суткин, 2002; Буданова, 2003; Виньковская, 2005; Рябовол, 2007 и др.), поскольку флора территорий, подвергшихся процессу урбанизации, является наиболее уязвимой. Несмотря на возросший интерес к изучению флоры и растительности городских экосистем в Красноярском крае, растительный покров городов, кроме краевого центра, остается до сих пор неизученным. Особый интерес вызывают небольшие города, связанные с крупным краевым мегаполисом.
Сосновоборск является одним из городов-спутников в Красноярском крае с развивающейся социальной и экономической инфраструктурой. Он основан в 1971 г. как рабочий поселок в связи со строительством крупнейшего завода прицепной техники для автомобилей КамАЗ к северо-востоку от краевого центра – г. Красноярска. С 1973 г. именуется Сосновоборском, благодаря окружающим поселок, сосновым борам. Население города составляет 30,1 тыс. человек, площадь около 3000 га. По причине «молодости» флора г. Сосновоборска оставалась до сих пор никем неисследованной, не предпринимались попытки ее анализа. Учитывая имеющуюся к началу исследований информацию, были сформулированы следующие цель и задачи.
Цель работы: Выявление состава флоры г. Сосновоборска, особенностей ее структуры и обоснования рекомендаций по сохранению генофонда.
Задачи исследования:
1. Рассмотреть исторические и природные условия регионального уровня, влияющие на разнообразие флоры г. Сосновоборска и составить краткий очерк растительности.
2. Провести инвентаризацию состава и распространения представителей флоры города по результатам собственных полевых исследований и критического обзора всех материалов по растительному покрову, составить конспект флоры.
3. Определить таксономическую, географическую и эколого- биологическую структуру флоры и провести их анализ.
4. Выявить особенности синантропного компонента флоры г. Сосновоборска.
5. Дать рекомендации по сохранению редких и уязвимых видов растений и сообществ на территории города.
Защищаемые положения.
1. Положение г. Сосновоборска в пределах лесостепного зоноэкотона Средней Сибири и его возраст определяют разнообразие флоры, таксономической и эколого-географической ее структуры как типичной для бореальных флор умеренного пояса Голарктики.
2. Зональные черты урбанофлоры ослаблены процессами аллохтонизации и синантропизации, ксерофитизации и терофитизации. При этом синантропизация как ведущий процесс антропизации флоры идет преимущественно за счет увеличения фракции апофитов (более 80%), связанной с ксерофитизацией городской среды наряду с общей адвентизацией флоры.
Научная новизна. Впервые проведена инвентаризация флоры г. Сосновоборска, определен видовой состав сосудистых растений, в результате чего составлен конспект флоры, включающий 387 видов сосудистых растений, относящихся к 231 родам, 62 семействам. Впервые отмечены новый вид для флоры Средней Сибири Securigera varia и новые местонахождения редких видов флоры южной части Красноярского края (Кулешова, Антипова, 2011). На основе проведенного всестороннего анализа флоры выявлены особенности урбанофлоры г. Сосновоборска. Подробно исследован синантропный компонент. Выявлены нуждающиеся в охране виды растений на региональном и федеральном уровнях, представлены материалы к организации памятника природы «Сосновоборская роща» муниципального значения.
Методы и материалы исследования. Выявление флоры г. Сосновоборска проводилось с использованием метода модельных выделов урбанизированного ландшафта (Ильминских, 1993) в дополнении с маршрутными изысканиями. В результате на территории города были выделены относительно равновеликие, типичные экономико-географические зоны с выраженной экологической и визуальной изоляцией. В рамках административных границ г. Сосновоборска было заложено 7 модельных участков 250 x 250 м (рис. 1). Пробные площади выделялись в соответствии с фитоценотическим разнообразием городского ландшафта и особенностями антропогенной нагрузки.
В составе модельных выделов присутствуют 3 участка из остатков аборигенной флоры: лесопарк (Лп), берег р. Есауловка (Бе), луговая санитарно-защитная зона (Сз). Комплексы растительности, сформировавшиеся в результате хозяйственной деятельности человека, легли в основу выделения сектора многоэтажных кварталов (Мк), гаражей и подвалов (Гп), частного сектора из дачных участков и усадеб (Чс), промышленной заводской зоны (Пз).
Исследования проводились с 2008 по 2013 гг. в весенний, летний и осенний вегетационные периоды. В результате проведенных полевых работ во всех модельных выделах было собрано более 3000 гербарных образцов и выполнено около 80 геоботанических описаний. Дополнительно были просмотрены фондовые коллекции, хранящиеся в Гербариях Сибири (Гербарий им. Л.М. Черепнина Красноярского государственного педагогического университета (KRAS), Гербарий им. П.Н. Крылова Томского государственного университета (TK), Гербарий Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (NS), коллекции Красноярского краевого краеведческого музея и др.) и Центральной Европы (Гербарий Дрезденского Технического университета, Германия).
Согласно выбранному методу исследования, анализ флоры г. Сосновоборска проводился с применением методологических приемов (Ильминских, 1993): историко-экстраполяционного (сопоставление локальной городской флоры с потенциальной природной локальной флорой), сравнительно-интерпретационного (сопоставление флор городов разных по величине), зонально-географического (сопоставление флор городов с разным географическим положением) и др. Выявление и анализ синантропного компонента флоры г. Сосновоборска проводилось с использованием метода активности синантропных видов растений по И. Хэнски (Hanski, 1982a, 1982b), который использовался и высоко оценен другими авторами (Миркин, Наумова, 1998, 2003; Абрамова, 2002 и др.). Достоинством метода является возможность группирования и выявления активности синантропных групп на основе количественной оценки распространения каждого вида по модельным выделам в соответствии с его обилием. При анализе адвентивной фракции по степени внедрения и натурализации была использована классификация F.-G. Schreder (Schreder, 1969).
Рис. 1 Модельные выделы на территории г. Сосновоборска
Теоретическое и практическое значение. Выявленные характерные особенности и видовое разнообразие флоры г. Сосновоборска, количество редких и исчезающих видов позволят объективно оценить уровень антропогенных изменений. Проведенные флористические исследования, конспект флоры и анализ ее структуры имеют теоретическое значение для познания генезиса урбанофлор и определения места ее в системе трансформированных флор юга Средней Сибири. Полученные данные о синантропном компоненте флоры г. Сосновоборска расширяют сведения об адвентивных, рудеральных и потенциально инвазионных видах растений и могут быть использованы при создании региональных «Черных книг».
Сотрудничество с представителями различных организаций в ходе исследования флоры г. Сосновоборска можно считать своеобразным методом пропаганды ботанических знаний и привлечения внимания к проблемам сохранения растительных ресурсов урбанизированных территорий, что также способствует развитию экологической культуры населения. Материалы исследований дополнят представления о современной флоре южной части Красноярского края, будут использованы при написании и переиздании региональных определителей, флор и «Красных книг».
Собранные гербарные образцы пополнили научную коллекцию Гербария им. Л.М. Черепнина Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева (KRAS) и частично коллекции переданы в Гербарий Красноярского краеведческого музея.
Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты исследования докладывались и были представлены на VIII Международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (2009, Барнаул), на II Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования (2009, Астрахань), IV Международной научной конференции, посвященной 125-летию Гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета и 160-летию со дня рождения П.Н. Крылова «Проблемы изучения растительного покрова Сибири» (2010, Томск), на III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования (2010, Нижний Тагил), на Чтениях памяти Л.М. Черепнина и Пятой Всероссийской конференции с международным участием «Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока» (2011, Красноярск), на научно-исследовательском семинаре «Hauptmerkmale vom Pflanzenartenbestand unter Einwirkung von anthropogenen Faktoren einer jungen verstdterten Milieu (am Beispiel von Sosnovoborsk)» (2012, Германия, Дрезден), на V и VI Всероссийских (с международным участием) научно-методических конференциях «Современные проблемы естественнонаучного образования» (2012, 2013, Красноярск).
По результатам исследований опубликовано 10 работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Материал изложен на 210 страницах машинописного текста, содержит16 таблиц и 10 рисунков. Список литературы включает 155 источников, из них 5 на иностранных языках.
