Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы по теме диссертации 7
2 Физико-географический очерк г. Томска и его окрестностей 22
2.1 Географическое положение 22
2.2 Геологические условия 22
2.3 Рельеф 25
2.4 Климат 28
2.5 Почвы 33
2.6 Растительность 34
2.6.1 Характеристика растительности 34
2.6.2 Характеристика растительности обследованных ООПТ г. Томска 37
3 Объекты, материалы и методы исследования 46
4 Конспект флоры сосудистых растений обследованных ООПТ г. Томска 54
5 Анализ флоры сосудистых растений обследованных ООПТ г. Томска 131
5.1 Таксономический анализ флоры 131
5.2 Хорологический анализ флоры 134
5.3 Экологический анализ флоры по отношению к естественным факторам 136
5.4 Экологический анализ флоры по отношению к антропогенным факторам 142
5.5 Биоморфологический анализ флоры 149
5.6 Редкие и исчезающие растения 154
6 Состояние, социально-экологическое значение и охрана растительного покрова ООПТ г. Томска 159
6.1 Антропогенная трансформация флоры 159
6.2 Социально-экологическое значение растительного покрова 163
6.3 Экологические паспорта ООПТ 167
6.4 Мониторинг синантропизации и антропогенной трансформации растительного компонента биогеоценозов ООПТ 207
Выводы 218
Литература 220
Приложение А Площади растительных сообществ, соответствующих статусу групп ассоциаций изучаемых ООПТ 228
Приложение Б Соотношение основных систематических групп в спектрах флоры отдельных ООПТ 231
Приложение В Сравнительные экологические спектры флоры отдельных ООПТ 235
Приложение Г Спектр жизненных форм флоры отдельных ООПТ 239
- Климат
- Конспект флоры сосудистых растений обследованных ООПТ г. Томска
- Экологический анализ флоры по отношению к естественным факторам
- Экологические паспорта ООПТ
Введение к работе
Актуальность темы. Проведенное исследование сосудистых растений на 12-ти особо охраняемых природных территориях г. Томска (ООПТ), составляющих 75 % от общей площади ООПТ, посвящено изучению флоры крупной урбанизированной территории Сибирского региона с учетом основных положений Генерального плана г. Томска (Сборник..., 2007). Исследованием флоры города в последние годы занимались многие специалисты, однако растительный компонент ООПТ не привлекал особого внимания, между тем изучение флоры ООПТ г. Томска представляет большой научный и практический интерес, поскольку в нашем городе остро встает вопрос сохранения биоразнообразия, историко-культурных особенностей природы, просвещения и экологического воспитания населения, что придает актуальность нашим исследованиям.
Цель и задачи исследования. Целью работы явилось изучение флоры сосудистых растений обследованных ООПТ г. Томска. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Провести инвентаризацию и составить конспект флоры обследованных ООПТ.
Провести разносторонний анализ общей и частных флор ООПТ, включающий: таксономический, хорологический, биоморфологический и экологический состав по отношению к естественным и антропогенным факторам.
Выявить редкие виды и определить состояние и местоположение их ценопопуляций.
Оценить современное состояние и социально-экологическое значение растительного покрова ООПТ.
Составить экологические паспорта обследованных ООПТ.
Апробировать методику мониторинга синантропизации и антропогенной трансформации растительного покрова ООПТ.
Защищаемые положения.
При изучении флоры урбанизированных ООПТ важно определять её состав по отношению к антропогенным факторам и выявлять все группы си-нантропных видов, учет которых позволяет оценивать состояние флоры и растительности.
Частные флоры крупных ООПТ со сложным рельефом целесообразно расчленять на парциальные флоры, связанные с определенными типами экото-пов, которые отражают территориальную неоднородность частной флоры и могут быть нанесены на карту крупного масштаба.
Флора любой территории тесно связана с её растительностью. Поэтому охранять флору можно лишь охраняя всё фитоценотическое разнообразие территории, а для успешного регулирования состояния растительного покрова в целом необходимо проводить мониторинг синантропизации и антропогенной трансформации растительности, объектами которого являются фитоценозы модельных биогеоценозов, отбираемые в пределах каждой ООПТ с использованием карт рельефа и растительности.
Научная новизна. Впервые выявлено разнообразие флоры сосудистых растений репрезентативной выборки ООПТ г. Томска и составлен конспект флоры; выявлены особенности таксономического, хорологического, экологического и биоморфологического состава общей и частных флор обследованных ООПТ; проведена оценка антропогенной трансформации частных флор; апробирован метод мониторинга состояния растительного покрова урбанизированных территорий.
Теоретическое и практическое значение работы. Результаты исследования вносят вклад в изучение флоры г. Томска. Полученные материалы могут быть использованы в курсах по экологии растений и охране природы. Научные данные диссертанта были привлечены при составлении Государственного доклада «Состояние окружающей среды в Томской области в 2006 году» в разделе «Красная книга Томской области», а также при разработке проекта по созданию парка в Михайловской роще. Информация, содержащаяся в «экологических паспортах», в дальнейшем будет использована для обустройства ООПТ.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на трех международных конференциях (Новосибирск, 2005; Абакан, 2005; Барнаул, 2008), Всероссийской конференции с международным участием (Иркутск, 2007), Российско-Французском форуме (Томск, 2006), городских конференциях (Томск, 2006; Томск, 2009).
Работа апробирована при проведении экологических экскурсий для школьников в рамках областного семинара «Полевая практика как профессиональная проба обучающихся».
Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 1 из перечня журналов ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы, четырех приложений. Работа изложена на 241 странице машинописного текста, содержит 28 таблиц и 40 рисунков. Список литературы включает 122 источника, из которых 11 на иностранных языках. Рисунки выполнены автором.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.б.н., профессору Е. П. Прокопьеву за ценные замечания и неоценимую помощь в выполнении работы. За помощь, поддержку и консультации автор благодарит заведующую лабораторией биоморфологии и цитогенетики растений Сибирского ботанического сада В. П. Амельченко, доцента кафедры ботаники ТГУ И. Е. Мерзлякову, сотрудников кафедры ботаники, Гербария им. П. Н. Крылова, Сибирского ботанического сада ТГУ, а также студентов Биологического института ТГУ, принимавших участие в сборе и обработке полевых материалов.
Климат
Город Томск (Климат г. Томска, 1982) и его окрестности характеризуются континентальным климатом с теплым летом и холодной зимой, равномерным увлажнением, довольно резкими изменениями элементов погоды в сравнительно короткие периоды времени. Климат г. Томска относится к континентальному Западно-Сибирскому климату лесной зоны. Такой климат сформировался в результате взаимодействия трех основных климатообразующих факторов: солнечной радиации, подстилающей поверхности и циркуляции атмосферы (Косова, 1999).
Равнинная поверхность и открытость Западно-Сибирской равнины со всех сторон, кроме юго-востока, облегчает проникновение в район исследования воздушных масс Арктики, Атлантики и Средней Азии. Поэтому в циркуляционных процессах во все времена года участвуют арктические и умеренные воздушные массы, а летом и тропические. Воздушные массы переносятся в системе циклонов и антициклонов, что приводит к неустойчивости погоды и значительным колебаниям её от года к году.
Изменения погоды связаны с колебаниями давления, которое в среднем в году составляет на уровне станций в Томске 1001,1 гПа. При повышении давления погода обычно улучшается, отмечается небольшая облачность, хорошо выраженный суточный ход температуры воздуха, а при понижении давления погода ухудшается. В годовом ходе максимальное давление отмечается зимой, а минимальное летом (Климат г. Томска, 1982).
Годовой приход суммарной радиации в Томске в среднем составляет 3884 МДж/м. Летом приход радиации больше чем зимой, так как высота солнца и продолжительность дня больше, а количественно облачности меньше. Фотосинтетическая активность радиации (ФАР) в вегетационный период составляет 1282 МДж/м2. По ресурсам ультрафиолетовой радиации Томск находится в зоне комфорта с дефицитом в середине зимы.
Температура воздуха является одним из важнейших элементов климата, она обусловливает тепловые различия воздушных масс и связанные с ними воздушные течения, формирование облачности и осадков. От температуры воздуха зависят аспекты вегетации растений. Для термического режима Томска характерны следующие показатели: среднегодовая температура составляет (-0,6)С. Зимой наиболее вероятны изменения среднесуточной температуры от (-10) до (-25)С. В отдельные дни возможны резкие понижения её до (-40-50)С. Абсолютный минимум в зимние месяцы может отличаться от средней температуры на 35-37С. В летние месяцы разница между среднемесячными температурами и абсолютным максимумом может достигать 52-54С. Максимальные температуры весь год положительные, даже в январе составляют 5С. Период, в течение которого максимальная температура воздуха была отрицательной, называют морозным периодом. Устойчивые морозы в Томске устанавливаются в среднем 6 ноября, продолжаются 132 дня до 23 марта. Летом среднесуточные температуры менее изменчивы. Так, в июле наиболее вероятны среднесуточные температуры 15-25С, самая высокая - 36С, низкая - 2С.
По количеству выпадающих осадков Томск относится к зоне умеренного увлажнения (Климат г. Томска, 1982). Влажность воздуха играет существенную роль в формировании микроклимата, что в значительной степени отражается на самочувствии человека. Воздух по показателям влажности большую часть года характеризуется как умеренно сухой и умеренно влажный, что является благоприятным с точки зрения теплоощущения человека. По величине относительной влажности выделяют: с апреля по июнь - умеренно сухой воздух, с июля по октябрь и февраль-март - умеренно влажный, а с ноября по январь - влажный. По годовому количеству осадков г. Томск относится к гидротермической зоне избыточного увлажнения - 591 мм. Жидкие осадки составляют 60-70 % годового количества. Зима снежная, твердые осадки (снег, снежная крупа, снежные зерна) составляют 34 % всех выпадающих осадков. Средняя продолжительность залегания снежного покрова составляет 176 дней, а высота его - 60 см. Время появления первого снежного покрова приходится на 20 октября, но из-за оттепелей он держится недолго. Средняя дата образования устойчивого снежного покрова 31 октября, его разрушение отмечается в среднем 19 апреля, а сход 27 апреля. Наибольшее количество осадков выпадает летом, годовой максимум приходится на июль и составляет 76 мм за месяц. За три летних месяца выпадает 40 % годовой суммы, зимой — около 15 %, весной и осенью соответственно 18 и 27 % (таблица 2.1). Выпадение осадков в Томске преобладает над испарением, поэтому относительная влажность воздуха колеблется в промежутке от 60 до 90 %. Повышенное количество осадков способствует развитию и разнообразию растительности.
Сильные ветры хорошо проветривают территорию, но создают дополнительные динамические нагрузки на здания и сооружения. Повторяемость значительных скоростей ветра с отрицательными температурами достигает 28-35 %, поэтому необходимы мероприятия по ветрозащите застроенных территорий. Сезоны года хорошо выделяются по ходу температур воздуха. Весна продолжается 2 месяца (апрель-май). Фаза послезимья самая короткая — 10 дней. Фаза предлетья - последняя фаза весны, длится 22 дня. Переход температуры через 5 происходит в середине мая и совпадает с началом вегетации растений. Для весны характерны возвраты холодов в мае и начале июня, возможны заморозки, особенно в фазе послезимья. Преобладающими являются погоды с переходом температур через 0, солнечная умеренно-теплая и влажная погода. Перестройка зимней структуры ландшафта на летнюю совершается за 58 дней (Рутковская, 1979).
Лето короткое, начинается переходом среднесуточных температур через 10С в третьей декаде мая. Суммарная радиация составляет около 50 % годовой суммы. Число часов солнечного сияния за сутки увеличивается до 8-13. Фаза спада лета начинается в середине августа и продолжается 25 дней. Учащаются росы и туманы. Наблюдаются заморозки на почве. За лето накапливаются значительные суммы активных температур - 1811.
Осень начинается в конце первой декады сентября, а заканчивается в последних числах октября и продолжается 48 дней. Осенью температуры понижаются, относительная влажность воздуха увеличивается, испарение резко уменьшается. В первую фазу -становление осени - суммарная солнечная радиация и радиационный баланс по сравнению с последней фазой лета уменьшились в 1,5 раза. Отмечаются заморозки. При поступлении теплых воздушных масс с юга возможен возврат лета, так называемое «бабье лето». Температуры могут повыситься до 20-23С. Средняя продолжительность «бабьего лета» 5 дней. Фаза поздней осени — 10 дней. Предзимье продолжается 15 дней. Первый снег лежит недолго - 1-2 дня (Климат г. Томска, 1982).
Зима в Томске суровая. Суровость климата в этот период года определяется не только низкой температурой воздуха, но и сочетанием низкой температуры со значительной скоростью ветра, что приводит к теплопотерям человека и помещений, создает сильную дискомфортность климата, которую необходимо учитывать при теплотехнических расчетах. Начало зимы (в среднем 29 октября) характеризуется большими колебаниями температуры, пасмурностью, сильными ветрами и метелями; в январе - феврале погода ясная, морозная с сильным радиационным выхолаживанием, слабым ветром с нередко морозной дымкой. Конец зимы наступает в 3 декаде марта (в среднем 23-го). Зима длится 146 дней. Становление зимы - время от даты формирования устойчивого снежного покрова до даты наступления устойчивых морозов — происходит очень быстро — в три дня. После устойчивого перехода температуры через 10, а среднесуточной — через 5 и менее наступает ледостав. На реке Томь он проходит с 7 по 13 ноября. К 1 декабря почва промерзает до глубины 40 см.
Дискомфортность среды усугубляется снегозаносимостью - снегоотложение может достигать 350 м на 1 м пог. длины. Среднее число дней с метелями составляет 51, с поземками - 26 дней. Снег, переносимый при метелях и поземках, подвергает угрозе подъездные пути, улицы города, промплощадки и другие объекты. Требуются специальные мероприятия по снегозащите, проводимые в комплексе с ветрозащитой, в том числе сочетанием соответствующих приемов застройки и зеленых насаждений (Рутковская, 1979).
Конспект флоры сосудистых растений обследованных ООПТ г. Томска
При составлении конспекта флоры использованы материалы, собранные автором в течение 2003-2009 гг., сборы сотрудников кафедры ботаники и Сибирского ботанического сада. В список флоры влючены виды, встреченные на территории обследованных ООПТ в их современных границах, за исключением интродуцированных деревьев, кустарников и травянистых растений, не склонных к дичанию.
Названия растений приняты в соответствии с «Конспектом Флоры Сибири» (2005). В целях сокращения объема работы цитируются «Флора Сибири» (1988-1997), «Флора СССР» (1934-1964) и «Флора Западной Сибири» (1927-1964) П. Н. Крьшова. Семейства в конспекте располагаются по системе А. Л. Тахтаджяна, роды внутри семейств и виды внутри родов - в порядке букв латинского алфавита.
Для каждого вида приведены краткие сведения по приуроченности к местообитаниям, встречаемости по ООПТ, хорологии, жизненной форме, экологии по отношению к естественным и антропогенным факторам с приведением точки оптимума.
В конспекте приняты следующие сокращения:
1. ООПТ: АГ - Лесопарк в р-не Академгородка, БС - Береговой склон р. Томи в границах г. Томска от пл. Южной до пос. Аникино, Сол — Лесопарк "Солнечный", ЗЛД -Заварзинская лесная дача (кедровник), СБ1 - Сосновый бор в р-не психиатрической больницы, СБ2 - Сосновый бор и березовая роща с поймой р. Малая Киргизка в р-не психиатрической больницы, СК — Сенная Курья (озеро), ЛС - Лагерный сад, MP - Михайловская роща, ПТ -Пойма р. Томи, УР - Университетская роща, АК — Кедровник в п. Аникино.
2. Точка оптимума: ТО.
3. Группы гемерофилов: рудеральный сорняк - руд., сегетальный сорняк — сег., рудерально-сегетальный сорняк - руд.-сег, сорный - сор., полусорный - полусор., прочий — пр., тропиночный - троп.
4. Группы адвентов: ксенофит — кс, эргазиофит - эрг., ксено-эргазиофит — кс.-эрг., эпекофит - эп., колонофит - кол., эфемерофит - эф.
Lycopodiaceae
1. Lycopodium annotimim L. - Плаун годичный. - Фл. Сиб. 1:33; Фл. СССР 1:117; Фл. Зап. Сиб. 1:61. Встречается по темнохвойным и сосновым лесам (ЗЛД, СБ1), редко, недоминант. Евросибирский, эумезофит (ТО=71); мезотроф (ТО=9); апофит (гемерофоб). Многолетник короткокорневищный.
2. Lycopodium clavatum L. — Плаун булавовидный. - Фл. Сиб. 1:33; Фл. СССР 1:118; Фл. Зап. Сиб. 1:62. Встречается по темнохвойным лесам (ЗЛД), редко, недоминант. Космополитный, ксеромезофит (ТО=62); мезотроф (ТО=7); апофит (гемерофоб). Многолетник короткокорневищный.
Equisetaceae
3. Equisetum arvense L. - Хвощ полевой. - Фл. Сиб. 1:43; Фл. СССР 1:103; Фл. Зап. Сиб. 1:51. Встречается по сырым лугам, в разреженных лесах, на залежах (УР, Сол, АГ, ЛС, ЗЛД, ПТ, СК, БС), часто, субдоминант. Голарктический, эумезофит (ТО=70); мезоэутроф (ТО=12); апофит (гемерофил - пр.). Многолетник длиннокорневищный.
4. Equisetum fluviatile L. - Хвощ речной. - Фл. Сиб. 1:45; Фл. СССР 1:108; Фл. Зап. Сиб. 1:55. Встречается по сырым лугам, болотам (Сол, АГ, ЗЛД, ПТ, СК, БС), нередко, доминант. Голарктический, гипогидрофит (ТО=102); эутроф (ТО=16); апофит (гемерофоб). Многолетник длиннокорневищный.
5. Equisetum hyemale L. - Хвощ зимующий. - Фл. Сиб. 1:45; Фл. СССР 1:110; Фл. Зап. Сиб. 1:57. Встречается по сосновым борам, смешанным и березовым лесам (Сол, АГ, БС), редко, доминант. Евразиатский, эумезофит (ТО=65); мезоэутроф (ТО=10); апофит (гемерофоб). Многолетник среднекорневищный.
6. Equisetum palustre L. - Хвощ болотный. - Фл. Сиб. 1:46; Фл. СССР 1:108; Фл. Зап. Сиб. 1:54. Встречается по сырым лугам, разреженным лесам (Сол, ЛС, ЗЛД, ПТ, СК, БС), нередко, доминант. Голарктический, гемигидрофит (ТО=90); мезоэутроф (ТО=10); апофит (гемерофил - пр.). Многолетник длиннокорневищный.
7. Equisetum pratense Ehrh. - Хвощ луговой. - Фл. Сиб. 1:46; Фл. СССР 1:104; Фл. Зап. Сиб. 1:52. Встречается повсеместно в разреженных лесах, на лугах, залежах, часто, субдоминант. Голарктический, эумезофит (ТО=67); мезотроф (ТО=9); апофит (гемерофоб). Многолетник длиннокорневищный.
8. Equisetum sylvaticum L. - Хвощ лесной. - Фл. Сиб. 1:47; Фл. СССР 1:107; Фл. Зап. Сиб. 1:53. Встречается повсеместно кроме ПТ в лесах, на залежах, часто, недоминант. Голарктический, эумезофит (ТО=76); мезотроф (ТО=7); апофит (гемерофоб). Многолетник длиннокорневищный.
Hypolepidaceae
9. Pteridium aquilinum (L.) Kuhn. - Орляк обыкновенный. - Фл. Сиб. 1:73; Фл. СССР 1:83; Фл. Зап. Сиб. Г.43. Встречается по разреженным лесам, закустаренным склонам, суходольным лугам (СБ1, СБ2, Сол, АГ, ЛС, MP, АК, ЗЛД, БС), нередко, доминант. Евразиатский, эумезофит (ТО=66); мезоэутроф (ТО=11); апофит (гемерофоб). Многолетник длиннокорневищный.
Thelypteridaceae
10. Thelypterispalustris Schott - Телиптерис болотный. - Фл. Сиб. 1:64; Фл. СССР 1:33. Встречается по заболоченным лесам (БС, ЗЛДзино), редко, недоминант. Голарктический, гипогидрофит (ТО=94); мезоэутроф (ТО=11); апофит (гемерофоб). Многолетник длиннокорневищный.
11. Phegopteris connectilis (Michx.) Watt- Фегоптерис связывающий. - Фл. Сиб. 1:65; Фл. СССР 1:44; Фл. Зап. Сиб. 1:29. Встречается по сосновым, темнохвойным лесам (ЗЛД, СБ1), редко, недоминант. Голарктический, эумезофит (ТО=72); мезотроф (ТО=8); апофит (гемерофоб). Многолетник среднекорневищный.
Athyriaceae
12. Athyrium filix-femina (L.) Roth - Кочедыжник женский. - Фл. Сиб. 1:55; Фл. СССР 1:53; Фл. Зап. Сиб. 1:33. Встречается по сырым местообитаниям, смешанным лесам (УР, СБ1, СБ2, Сол, АГ, ЛС, MP, ЗЛД, АК, БС), часто, субдоминант. Космополитный, эумезофит (ТО=76); мезотроф (ТО=9); апофит (гемерофоб). Многолетник короткокорневищный.
13. Gymnocarpium dryopteris (L.) Newm. - Голокучник трехраздельный. - Фл. Сиб. 1:62; Фл. СССР 1:43; Фл. Зап. Сиб. 1:28. Встречается по сосновым и смешанным лесам (СБ1, АГ, ЗЛД, БС), редко, недоминант. Голарктический, эумезофит (ТО=71); мезотроф (ТО=9); апофит (гемерофоб). Многолетник длиннокорневищный.
Aspidiaceae
14. Dryopteris carthusiana (Vill.) H.P. Fuchs - Щитовник шартрский. - Фл. Сиб. 1:60; Фл. СССР 1:40; Фл. Зап. Сиб. 1:26. Встречается по разреженным лесам (СБ1, ЗЛД, АК, БС), редко, недоминант. Голарктический, эумезофит (ТО=68); мезотроф (ТО=9); апофит (гемерофоб). Многолетник короткокорневищный.
Onocleaceae
15. Matteuccia struthiopteris (L.) Tod. - Страусник обыкновенный. - Фл. Сиб. 1:52; Фл. СССР 1:29; Фл. Зап. Сиб. 1:19. Встречается по сырым сосновым лесам, лугам (СБ1, СБ2, Сол, AT, MP, ЗЛД, ПТ, БС), нередко, доминант. Голарктический, эумезофит (ТО=66); мезоэутроф (ТО=11); апофит (гемерофоб). Многолетник среднекорневищный.
Salviniaceae
16. Salvinia natans (L.) All. — Сальвиния плавающая. - Фл. Сиб. 1:75; Фл. СССР 1:89; Фл. Зап. Сиб. 1:46. Встречен в старицах Томи (ПТ), редко, недоминант. Голарктический, ортогидрофит (ТО=107); мезоэутроф (ТО=10); апофит (гемерофоб). Водный многолетник, свободноплавающий.
Pinaceae
17. Abies sibirica Ledeb. - Пихта сибирская. - Фл. Сиб. 1:76; Фл. СССР 1:139; Фл. Зап. Сиб. 1:71. Встречается в лесах и лесопосадках (УР, Сол, АГ, ЛС, MP, ЗЛД, БС), нередко, доминант. Евросибирский, эумезофит (ТО=65); мезотроф (ТО=7); апофит (гемерофоб). Дерево хвойное.
Экологический анализ флоры по отношению к естественным факторам
Экологический состав растений отражает современные условия существования флоры и хорошо согласуется с разнообразием местообитаний соответствующей территории (Прокопьев, 1984; Прокопьев, Мерзлякова, 2004).
Из естественных факторов учтены 2 наиболее значимых для растений: увлажнение и трофность местообитаний. Для оценки видов к данным факторам использовались хорошо известные среди ботаников стандартные экологические шкалы и экологические таблицы Л. Г. Раменского (1956), позволяющие объективно выделять достаточно дробные экологические группы и относить каждый вид по его точке оптимума к определенной группе (Прокопьев, 2001).
Увлажнение местообитаний в обследованном районе варьирует в достаточно широких пределах, начиная от среднестепных до типичных водных местообитаний, что определяет значительную широту экологического спектра по данному фактору (таблица 5.5):
Таблица показывает, что главную роль в составе флоры играет свита мезофитов — 503 вида (80,9 %). В ней преобладают эумезофиты - растения нормально увлажненных влажнолуговых и влажнолесных местообитаний 225 видов (36,2 %): Equisetum hyemale, Festuca pratensis, Poa pratensis, Rumex acetosa, Veronica chamaedrys и др.
На втором месте по видовому богатству стоит группа ксеромезофитов 209 видов (33,6 %) - растений слабо засушливых местообитаний, на которых формируются остепненные луга, леса и заросли кустарников, такие как Pimpinella saxifraga, Rubus saxatilis, Astragalus danicus, Caragana arborescens, Spiraea media и др.
Третье место занимает группа гидромезофитов 69 видов (11,1 %), оптимум развития которых располагается в диапазоне сыролуговых местообитаний, характерных для подножий склонов, понижений террас, а также для положительных форм рельефа молодой, длительно заливаемой поймы Томи — Ribes nigrum, Ranunculus repens, Aconitum volubile, Filipendula ulmaria, Persicaria minor и др.
Другое крыло экологического спектра представляет свита влаголюбивых видов -гидрофитов (89 видов; 14,4 %), связанных с переувлажненными природниковыми и долгопоемными местообитаниями. Гидрофитная свита образована четырьмя экогруппами: гемигидрофитами (29 видов; 4,7 %) — лугово-болотными растениями: Carex acuta, С. cespitosa, Rorippa palustris, Stachys palustris и др., гипогидрофитами (33 вида; 5,3 %) -болотными растениями: Phragmites australis, Carex atherodes, Caltha palustris, Lythrum salicaria и др.; ортогидрофитами (21 вид; 3,4 %) - растениями прибрежно-водных местообитаний: Butomus umbellatus, Scirpus lacustris, Sagittaria sagittifolia и др., и гипергидрофитами (6 видов; 1,0 %) - растениями типичных водных местообитаний: Potamogeton perfoliatus, Hydrilla verticillata, Nuphar lutea, Ceratophyllum demersum, Myriophyllum spicatum, Callitriche palustris.
Противоположное крыло спектра образует наименее обильная свита ксерофитов -степных растений, заходящих из степной области и отмечающихся в небольшом обилии в более сухих вариантах остепненных лугов, приуроченных к верхним частям крутых склонов южных и западных экспозиций. В целом ксерофитная свита содержит 30 видов дающими в сумме 4,8 % общего числа видов и представлена двумя экогруппами: гипоксерофитами (9 видов; 1,4 %) - представителями среднестепных местообитаний: Orostachys spinosa, Corispermum sibiricum, Amaranthus albus, Carex duriuscula и др., и гемиксерофитами (21 вид; 3,4 %) - представителями лугово-степных местообитаний: Koeleria cristata, Orobanche coerulescens, Veronica spicata, Melissa officinalis и др.
Сравнительный анализ частных флор обследованных ООПТ по фактору увлажнения (Рисунок 5.2; Приложение В, таблица 1) показывает отличительные особенности экологического состава территорий, каждая из которых имеет особый комплекс местообитаний, определяемый эколого-топологическими условиями.
Ведущая роль в сложении частных флор принадлежит экологической свите мезофитов, значения которой по ООПТ превышают 71,6 %, а местообитания варьируют от слабо засушливых, влажнолуговых и влажнолесных, до сыролуговых местообитаний широко представленных на обследованных ООПТ. Наибольшее количество мезофитов сосредоточено в Кедровнике у п-ка Аникино (96,1 %) и Заварзинской лесной даче (94,5 %).
Участие экологической свиты гидрофитов на ООПТ не превышает 26,0 % и сильно зависит от присутствия на территориях характерных для гидрофитов переувлажненных природниковых местообитаний, например, в Пойме Томи (26,0 %), на Сенной Курье (15,8 %), в крупных ООПТ с заболоченными местообитаниями — Лесопарке Солнечном (14,8 %), Лагерном саду (10,9 %), Сосновом бору (9,2 %). Меньше всего гидрофиты представлены в Университетской роще (6,2 %), Кедровнике у п-ка Аникино (3,3 %), Михайловской роще (5,5 %) где практически отсутствуют благоприятные условия для произрастания этих видов.
Свита ксерофитов незначительно (менее 7 %) представлена на всех обследованных ООПТ. Её значения минимальны на залесённых территориях Заварзинской лесной дачи (0,4 %) и Кедровника в п-ке Аникино (0,7 %), повышены на территории Берегового склона (6,0 %), Лагерного сада (3,3 %), Михайловской рощи (3,1 %), Соснового бора в районе психиатрической больницы (2,9 %), где сформированы благоприятные условия для произрастания растений, заходящих из степной области - открытые крутые склоны южной экспозиции с транзитным режимом увлажнения при отсутствии сильного антропогенного воздействия.
Соотношение экогрупп в пределах свит по ООПТ различается, как и в целом по всем частным флорам, достаточно заметно, что отражено в приложении В (таблица 1).
Актуальное плодородие местообитаний, или их трофность, обеспечиваемое содержанием в почве доступных элементов минерального питания, варьирует на обследованных территориях от небогатого (мезотрофного) уровня, которому соответствуют наиболее выщелоченные дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава, до высокого (метатрофного) уровня, которому отвечают луговые и черноземно-луговые суглинистые почвы регулярно заливаемых участков поймы Томи и природниковых местообитаний с проточным режимом увлажнения.
Экологический спектр флоры по трофности общей флоры включает 7 экогрупп, перечень которых представлен в таблице 5.6.
Анализ таблицы показывает, что большинство видов обследованных ООПТ относятся к свите эутрофофов (554 вида; 89,0 %), в ней преобладают мезоэутрофы (453 вида; 72,8 %), экологический оптимум которых приходится на довольно богатые дерново-слабоподзолистые и серые лесные суглинистые почвы, являющиеся зональными в обследованном районе. К данной группе относится большинство луговых и лугово-лесных видов, из которых наиболее широко распространены: Dactylis glomerata, Equisetum arvense, Phleum pratense, Ranunculus acris, Thalictrum minus, Filipendula ulmaria, Fragaria viridis и др.
Второе место занимает группа эутрофов (101 вид; 16,2 %) наиболее требовательных к плодородию почв растений, которая представлена, с одной стороны, эвритопными луговыми и лугово-лесными видами, находящими субоптимальные условия на дерново-подзолистых и серых лесных почвах, такими как Agrostis gigantea, Elytrigia repens, Medicago falcata, Taraxacum officinale и др. С другой стороны, в состав этой группы входит целый ряд видов пойменных и природниковых местообитаний, например, Alisma plantago-aquatica, Phalaroides arundinacea, Phragmites australis, Carex atherodes, Eleocharis palustris, Scirpus lacustris, Ranunculus repens, Potentilla anserina и др.
Менее обильна свита мезотрофов (58 видов; 9,3 %) - это растения небогатых, наиболее выщелоченных дерново-подзолистых и серых лесных почв. Среди них отмечаются главным образом лесные виды, например, Equisetum sylvaticum, Athyrium filix-femina, Paris quadrifolia, Geranium sylvaticum, Trifolium arvense и др.
Малочисленна свита олиготрофов, представленная группой мезоолиготрофных растений (5 видов; 0,8 %), приспособленных к почвам с малым содержанием питательных веществ — Carex vaginata, С. globularis, Vaccinium myrtillus, V. vitis-idaea, Trientalis europaea и олиготрофов (3 вида; 0,5 %) — растений, довольствующихся очень малым содержанием элементов минерального питания - Chamaedaphne calyculata, Ledum palustre, Eriophorum vaginatum.
Экологические паспорта ООПТ
Анализ документов, регламентирующих экологическую паспортизацию территорий, показал, что в Российской Федерации на настоящий момент нет единого нормативного документа, определяющего ее порядок. Впервые термин «экологическая паспортизация» был введен законом «Об Охране окружающей среды» в 2002 г. Наиболее удачное определение экологического паспорта территории приведено в статье 15 ньше не действующего Закона Ленинградской области «О комплексном природопользовании»: экологические паспорта территорий содержат сведения о состоянии природно-ресурсного потенциала, результатах оценки воздействия на окружающую среду на данной территории, показатели ее экологической емкости и информацию о действующих территориальных экологических ограничениях по видам хозяйственной деятельности.
В настоящее время в крупных городах широкое развитие получают геоинформационные системы, включающие функции и содержание экологического паспорта территории.
Примером удачного решения экологической паспортизации следует считать геоинформационный эколого-градостроительный паспорт г. Москвы. Согласно пункту 3.7. Проекта постановления Правительства Московской области "Об утверждении порядка организации особо охраняемых природных территорий местного значения в Московской области" 2009 года паспорт ООПТ местного значения должен содержать:
- наименование, категорию, значение; сведения о местоположении и площади;
- описание границ; схему;
- краткие сведения о природных комплексах и объектах, находящихся в границах ООПТ, описание их состояния;
- требования режима охраны, в том числе для различных функциональных зон и для охранной зоны при ее наличии;
- перечень мероприятий, необходимых для исполнения режима особой охраны и функционирования, в том числе для различных функциональных зон и для охранной зоны при ее наличии; иную информацию.
В связи с тем, что ООПТ г. Томска были выделены недавно и до настоящего времени не изучены и не обустроены, полные экологические паспорта составить невозможно. Однако собранные нами материалы позволяют сделать первый шаг и предложить некоторую информацию, которая может быть использована при обустройстве и составлению полных по содержанию экологических паспортов в будущем.
Лесопарк в р-не Академгородка выделен в качестве особо охраняемой природной территории Решением Думы города Томска № 502 от 29.05.2007, занимает площадь в 561,60 га. Территория находится в восточной части города Томска, на восточной окраине Октябрьского, Советского и Кировского районов, на высоком восточном берегу реки Ушайки, ограничиваясь с востока жилыми постройками, с севера улицей Энтузиастов.
Перепад высот между самой высокой точкой на северо-востоке рядом с поселком Новый, и самой низкой в юго-западной части у р. Ушайки рядом с пос. Степановка, составляет 80 метров. Восточная, наибольшая по площади, часть лесопарка расположена на водораздельной равнине, которая на юго-западе переходит в I надпойменную террасу и пойму р. Ушайки живописными крутыми и среднекрутыми склонами, на которых построены горнолыжные трамплины, а рядом с пос. Степановка наблюдаются выходы пород палеозойского фундамента. Территория пересечена оврагами, большинство из которых являются пересохшими притоками р. Ушайки. Все это предает особый колорит живописности территории, способствуют активному отдыху горожан на природе. В ближайшем будущем в северной части лесопарка будет размещена особая экономическая зона (Сборник..., 2007), организован центр зимних видов спорта, рядом с пос. Степановка -100 метровый трамплин, летом будет работать ролликодром и ролликобежные трассы.
Растительность. На территории ООПТ «Лесопарк в р-не Академгородка» выделены следующие группы ассоциаций, изображенные на рисунке 6.2. Естественные сосновые леса занимают площадь в 136,4 га и представлены сосняком кустарниковым разнотравно-злаковым, сформированном, в основном, на склонах надпойменных террас и водораздельной равнины, где в недоступных и труднопроходимых местах нашли убежище редкие виды - Epipactis helleborine, Festuca gigantea, Fragaria moschata, Gymnocarpium dryopteris, Bupleurum multinerve, Atragene sibirica, Dianthus fischeri.
Искусственные сосновые леса занимают 91,7 га и приурочены, главным образом, ко второй плоской надпойменной террасе р. Ушайки. Древостой зрелых насаждений представлен стройными одноярусными рядами высотой до 20 м, диаметром ствола 20—25 см. Здесь можно встретить Atragene sibirica, Viola mirabilis, Epipactis helleborine, Cruciata glabra subsp. krylovii, Hierochloe odorata.
Естественные еловые леса общей площадью 13,8 га сформированы на местообитаниях с атмосферно-грунтовым увлажнением в нижних частях склонов, они выполняют важнейшую водозащитную функцию. В таких местообитаниях нашли приют Scrophularia nodosa и Epilobium hirsutum, а на сухих участках под сильным затенением кроны ели сибирской формируется редкотравный покров с присутствием Circaea alpina, Thentalis europaea и Adoxa moschatellina.
Естественные березовые леса общей площадью 93,2 га представлены светлыми разреженными березняками, высотой 18-20 м. На хорошо освещенных участках весной можно встретить Primula macrocalyx, Viola mirabilis и Erythroniam sibiricum, Anemone caerulea и A. altaica, Atragene sibirica, летом распускается яркий бутон Paeonia anomala, в пересыхающих лужах встречается Halenia comiculata и Limosella aquatica.
Естественные сырые заросли кустарников площадью 11,7 га, формируются по берегам притоков р. Ушайки в местообитаниях с атмосферно-грунтовым увлажнением. Они выполняют важную эрозионнозащитную и водоохранную роль. В старицах и временных пересыхающих водоемах встречается Callitriche verna, Bistorta vivipara.
Остепненные заросли кустарников и луга общей площадью 21,9 га формируются на открытых участках южных склонов. Кустарниковый ярус сложен в основном Caragana arborescens корневые системы которой препятствуют эрозионным разрушениям склонов и образованию оврагов. Здесь в труднодоступных местах сохранились редкие виды - Sedum aizoon, Allium lineare и A. nutans, Fragaria moschata.
Большую часть лесопарка занимают естественные леса. Они покрывают крутые склоны, предотвращая развитие оползневых и эрозионных процессов. Эти леса являются рекреационно-оздоровительными, т.к. здесь проложены лыжные трассы и пешеходные дорожки. Искусственные леса распространены на плоских участках поймы р. Ушайки и водораздельной равнине. Леса защищают селитебную часть Академгородка от шума железной дороги, городской пыли. Болото в северо-восточной части лесопарка имеет водозащитную функцию.
Антропогенная трансформация флоры. По данным исследований на 2008 г., флора лесопарка средне трансформирована (Ks=43 %; Ш-а стадия). На территории наименее изменены парциальные флоры природниковых экотопов и крутые труднодоступные и труднопроходимые склоны долины Ушайки (П-а и ІІ-b стадия умеренной трансформации) (рисунок 6.3). Пойма Ушайки, и её I надпойменная терраса расположены рядом с жилыми поселками поэтому стадия их трансформации средняя (Ш-а стадия). Трансформация оврагов также средняя (Ш-а стадия) из-за присутствия на днищах глубоких оврагов пересыхающих притоков Ушайки, обводненных в весенне-летнее время, вместе с водами которой и заносятся синантропные виды. Загрязнение бытовыми отходами оврагов незначительно, хотя и увеличивается рядом с селитебной территорией. Водораздельная равнина лесопарка средне трансформирована (Ш-а стадия). Здесь проходят многочисленные пешеходные тропинки, соединяющие селитебную часть Академгородка с п. Степановка и п. Заварзино, п. Новым, проложены грунтовые дороги в поселок «Поле чудес» - все эти перечисленные объекты инфраструктуры являются основным источником внедрения синантропных видов. Искусственные леса и среднекрутые склоны являются излюбленным местом отдыха горожан, поэтому их трасформация повышена (Ш-Ь и Ш-а стадия).
