Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. ВОДОХРАНИЛИЩА КАК ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
Геоэкологические исследования на водохранилищах 8
Изучение растительного покрова водохранилищ 10
Исследования флоры водоемов и водотоков в Предбайкалье 13
Глава 2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 17
Геоморфология 17
Геологическое строение 18
Гидрография 20
Климат 22 -
Почвы 25
Глава 3. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 27
Глава 4. ФЛОРА 31
Конспект флоры 31
Систематическая структура 44
Биоморфологическая структура 54
Экологическая структура 60
Географическая структура 61
Поясно-зональная структура 71
Частота встречаемости видов 74
Редкие и эндемичные виды 76
Хозяйственная значимость флоры 79
Глава 5. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ 83
Синтаксономические единицы и их выделение 83
Продромус растительности 84
Характеристика растительности 89
Глава 6. СОСТОЯНИЕ И ДИНАМИКА БЕРЕГОВЫХ СООБЩЕСТВ 111
Характеристика берегов Усть-Илимского водохранилища 111
Зонирование прибрежных фитоценозов 126
Динамика прибрежных лесных сообществ 135
Радиальный прирост прибрежных древостоев 144
ВЫВОДЫ 150
ЛИТЕРАТУРА 152
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из главных задач, связанных с сохранением разнообразия растительного покрова, является изучение состава региональных флор и структуры растительных сообществ, закономерностей их развития, изменения в пространстве и во времени. Водохранилища, создающиеся в Сибири быстрыми темпами, стали одним из ведущих факторов влияющих на трансформацию природных комплексов и биосферно значимых экосистем на прилегающих и удаленных территориях (Дьяконов, 1975; Шарапов и др., 1979; Водохранилища ..., 1986). Влияние водохранилищ проявляется в нарушении сложившихся параметров гидрологического режима рек, в прибрежной стабилизации верховодки и подпоре подземных вод, преобразовании регионально-климатических и почвенных условий, изменении видового и продукционного потенциала растительного и животного мира, сказывается на качестве вод, состоянии сельскохозяйственных объектов и т.п. (Вендров и др., 1970; Кусковский, 2000 а, б; Савкин, 2000 а, б). Наиболее сильные изменения происходят в прибрежной зоне на границе сред — наземной и водной, т.е. в «экотонной» зоне, главной особенностью которой является слабая устойчивость параметров абиотических факторов среды. Вследствие чего, вновь формирующиеся и трансформируемые экосистемы, характеризуются специфическими новообразованиями, режимами функционирования, устойчивостью и условиями развития, вырабатывая соответствующие адаптационные механизмы для своего относительно стабильного существования. Данные условия влияют прежде всего на биоразнообразие, структуру и динамику прибрежных фитоцеиозов, а также на векторы сукцессионных процессов.
Усть-Илимский район обладает богатыми водными, минерально-сырьевыми, лесными, охотничье-промысловыми ресурсами, территория которого составляет около 5% от площади Иркутской области (Магомедов, 2005). При этом состав, структура и динамика наземных и водных экосистем района, а также их возобновительный потенциал изучены крайне слабо. В свою очередь, функционирование их уже в течение более 30 лет происходит под воздействием одного из крупнейших в мире водохранилищ — Усть-Илимского, состав и структура флоры которого является надежным индикаторным показателем экологического состояния самого водоема и прилегающих к нему
территорий (Папченков, 2003а).
Цель работы - анализ состава, структуры, состояния и динамики растительности Усть-Илимского водохранилища и в зоне его прямого воздействия.
Задачи исследования:
Изучить видовой состав высших растений водных, прибрежных и наземных экосистем, составить конспект флоры и провести анализ структуры флоры.
Установить ценотическое разнообразие водной, прибрежно-водной и лесной растительности зоны прямого воздействия и определить пространственно-временную организацию растительных сообществ.
Определить реакцию коренных лесных экосистем на возникновение водохранилища по изменению структуры древостоев, а также динамику радиального прироста сосны обыкновенной в меняющихся условиях среды.
Положения, выносимые на защиту:
Состав флоры, структура растительных сообществ лесных и прибрсжно-водных экосистем определяется дифференцированным характером воздействия Усть-Илимского водохранилища на прибрежные территории.
Направленность сукцессии разных эколого-ценотических групп, составляющих растительные сообщества на границе сред, определяется геоморфологическим строением береговой линии и гидрологическим режимом водохранилища.
3. Возникновение и длительное воздействие водохранилища обусловило
изменение процессов роста у деревьев прибрежной зоны, что нашло отражение в
общей структуре лесных фитоценозов.
Научная новизна. Впервые для Усть-Илимского водохранилища, как крупного объекга антропогенного происхождения, выявлен флористический и фитоценотический состав береговых, прибрежно-водных и водных экосистем. Составлен конспект флоры водоема и окаймляющих территорий. Для ряда видов описаны новые местонахождения, ранее не отмеченные в пределах Иркутской области. Выявлено ценотическое разнообразие растительных сообществ в границах акватории. Установлены факторы, определяющие пространственно-зонированное размещение водных, прибрежно-водных и лесных сообществ. Показана роль различных эколого-ценотических групп растений в формировании растительного покрова. Определена динамика показателей
прироста древостоев в связи с изменением гидрологических условий в исходных местообитаниях. Выявлены специфические направления сукцессионных трендов прибрежных лесных фитоценозов.
Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы при инвентаризации флоры Усть-Илимского района, Среднего Приангарья и Иркутской области в целом, флоры водохранилищ Ангарского каскада ГЭС, создании определителей растений названных территорий и локальных природно-хозяйственных объектов, а также Красной книги Усть-Илимского района. Полученные данные могут использоваться для оперативной диагностики общего экологического состояния Усть-Илимского водохранилища и прогноза его динамики, а также водохранилищ Ангарского каскада ГЭС, при разработке мероприятий рационального освоения растительных ресурсов прибрежных территорий. На базе выполненных исследований пополнены фонды гербариев филиала Иркутского государственного педагогического университета в г. Усть-Илимске и Института биологии внутренних вод РАН (IBIW). Создана база данных по флоре водохранилища, которая используется для хранения этикеточных данных гербарных сборов, списков видов и т.п., и которая может встроена в систему длительного мониторинга прибрежных экосистем. Материалы используются при чтении курсов лекций «Основы ботаники», «Растительный мир Иркутской области», проведении семинарских, практических работ и полевых практик для студентов специальности «биология» филиала ИГПУ в г. Усть-Илимске. Значительная часть материалов работы послужила основой для публикации учебно-методических пособий: «Споровые сосудистые и голосеменные растения Усть-Илимского района» (Ефимов, 2004), «Деревья и кустарники окрестностей г. Усть-Илимска» (Ефимов, 2006).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на конференциях: VIII и IX Международной научной конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2004, 2005, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Охрана биологического разнообразия и развитие охотничьего хозяйства России» (Пенза, 2005); IV Российской конференции «Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока» (Красноярск, 2006); I (IX) Международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006); Международной научно-технической конференции «Лесной комплекс: состояние и перспективы развития» (Брянск, 2008); ежегодных внутривузовских конференциях филиала
ИГПУ в г. Усть-Илимске (2003-2008).
Публикации. По теме исследования опубликовано 10 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 170 страницах, состоит из введения, 6 глав и выводов. Список литературы включает 274 источника (7 иностранных). Работа содержит 18 таблиц и иллюстрирована 42 рисунками и фотографиями.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность за постоянную поддержку и всестороннюю помощь руководителю д.б.н. Станиславу Петровичу Ефремову, а также д.б.н. В. Г. Папченкову за оказанное внимание и ценные консультации по сбору материала, к.б.н. Л. И. Лисициной и к.б.н. А. А. Боброву за помощь в определении водных макрофитов сложных систематических групп, к.б.н. А. Н. Николаеву и д.б.н. В. И. Воронину за консультации и помощь при выполнении дендрохронологичсских работ, к.б.н. А. П. Сизых за консультации по вопросам изучения растительности, к.г.н. М. М. Магомедову и доценту О. И. Мурашеву за помощь в вопросах геологии и геоморфологии, к.и.н. Е. Н. Волосову и к.п.н. А. В. Шаблову за поддержку в работе. Особая благодарность выражается М. И. Тлеубердинову за помощь в организации полевых работ.
