Введение к работе
Актуальность темы. В системе ландшафтных комплексов Земли значительную долю составляют урбанизированные территории, а среди них - городские территории, представляющие собой своеобразные антропогенные экосистемы. Эти системные образования принципиально отличаются от естественных (Мазинг, 1984; Клауснитцер, 1990; Grapov, Pignatti, 1993; Rossi, 1993 и др.), и для познания закономерностей их функционирования необходимы самостоятельные исследования. По мнению Р.И. Бурда (1991), в архитектурно-пространственной структуре современных городов сочетаются четыре основные зоны: техногенных экотопов, жилой застройки, искусственных фитоценозов и фрагментов естественной растительности. Одной из основных составляющих этих зон является растительный покров, который отражает особенности естественных природных комплексов и результаты антропогенного воздействия. Именно растительный покров является той наиболее информативной составляющей городских экосистем, который позволяет оценить степень антропогенной трансформации экологических условий среды.
Анализ процессов урбанизации растительного покрова в городах вносит определенный вклад в представления о генезисе флоры и растительности, о путях и скорости восстановления нарушенных экосистем, в решение вопросов интродукции растений, а также имеет практическую направленность, связанную с вопросами зеленого строительства и создания комфортных условий для жизни человека в городской среде.
В связи с увеличением на планете антропогенных и, в частности, урбанизированных территорий, представляющих собой искусственные экосистемы, а также отсутствием данных об их функционировании в условиях таежной зоны, считаем системное исследование растительного покрова крупного промышленного города (на примере г. Петрозаводска) актуальным и современным.
Цель исследования - определить степень и направленность антропогенных преобразований в растительном покрове г. Петрозаводска.
В связи с этим в задачи исследования входило:
-
Дать оценку уровня антропогенной нагрузки в разлігчньїх районах города.
-
Установить закономерности изменения экологических параметров среды в условиях города.
3. Дать общую характеристику и экологическую оценку городской
флоры.
-
Установить эколого-ценотическис особенности растительности города.
-
Выявить биологические свойства растений, способствующие адаптации к антропогенным нагрузкам в условиях северного города.
Научная новизна. Впервые проведено системное исследование растительного покрова города таежной зоны. Установлено, что ведущим антропогенным фактором, оказывающим влияние на растительный покров в г. Петрозаводске, является обобщенный фактор «население». Предложен подход для интегральной оценки экологического состояния городской среды на основании различных показателей состояния растительного покрова. Впервые применен ландшафтный подход для исследования формирования растительности на антропогенной территории. Получены данные о стабилизации к 50-60 годам процессов восстановления почвенно-растительного комплекса после сильного возлгущающего антропогенного воздействия в городе таежной зоны. Выявлены признаки, обеспечивающие адаптацию растений к обобщенным антропогенным факторам «население» и «предприятия».
Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы при разработке ассортимента местных и интродуцированных растений для озеленения, при разработке природоохранных мероприятий и организации экосистемного мониторинга на территории города. Оценена пригодность различных методов анализа растительного покрова для экологической характеристики антропогенных территорий.
Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на VI молодежной конференции ботаников (Санкт-Петербург. 1997), на Международном совещании «Проблемы озеленения северных городов» (Петрозаводск. 1997), на Международной конференции выездной сессии Русского ботанического общества «Биологические основы изучения, освоения и охраны животного и растительного мира и почвенного покрова Восточной Фенноскандии» (Петрозаводск. 1999), на семинаре кафедры общей экологии и кафедры ботаники УдГУ (Ижевск, 1999), на семинаре кафедры ботаники и физиологии растений ПетрГУ и Карельского отделения РБО (Петрозаводск, 2000), на научном семинаре КНЦ РАН «Применение математических методов в исследованиях природы и
общества» (Петрозаводск. 2000). на научном межлабораторном семинаре ГБС им. Н.В. Цицина РАН (Москва, 2000).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ.
Организация, объем исследований и личный вклад автора. Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растений Петрозаводского государственного университета в 1996-1999 гг. при поддержке грантов Федеральной целевой программы «Интеграция» (№639 и №5 направления 1.5./98).
Автор участвовала в исследованиях флоры г. Петрозаводска совместно со студентами кафедры ботаники и физиологии растений эколого-биологического факультета ПетрГУ (руководители: канд. биол. наук Г.С. Антипина и ст. преп. И.М. Тойвонен) в течение 1993-1998 гг. Лично автором на территории г. Петрозаводска проведены геоботанические описания 179 пробных площадей, а также взятие почвенных образцов на 88 пробных площадях при участии двух студентов ПетрГУ. Все исходные материалы диссертационной работы обработаны автором.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения, вьюодов, библиографического списка и 2-х приложений. Работа изложена на 211 страницах, содержит 32 таблицы, 64 рисунка. Библиографический список содержит 302 источника, в том числе 59 зарубежных.
