Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Концепция и история формирования национальных парков 11
1.2. Правовой статус национальных парков России. 21
1.3. Правовой статус государственных природных заказников России 31
1.4. История становления и развития лесопаркового хозяйства России 34
Глава 2. Объект, методы и объем исследований 46
2.1. Общая характеристика объекта исследований 46
2.2. Методы исследований 59
2.3. Объем проведенных исследований 66
Глава 3. Характеристика природных условий района исследований 68
3.1. Геологическое строение и рельеф 68
3.2. Климатические условия 71
3.3. Гидрологический режим 73
3.4. Почвы 76
3.5. Растительность и животный мир 78
Глава 4. Экологическая нарушенность лесной территории и критерии ее оценки 84
4.1. Анализ лесного фонда Сенгилеевского участкового лесничества 84
4.2. Критерии оценки и шкала экологической нарушенности лесных фитоценозов 88
4.3. Экологическая нарушенность лесной территории модельных кварталов97
Глава 5. Планирование и ведение лесопаркового хозяйства на основе тематических карт-схем 104
Глава 6. Оценка перспективы восстановления коренных ландшафтов 113
Выводы 131
Библиографический список использованной литературы
- Правовой статус национальных парков России.
- Методы исследований
- Гидрологический режим
- Критерии оценки и шкала экологической нарушенности лесных фитоценозов
Введение к работе
Введение
Актуальность темы. Особо охраняемые природные территории (ООПТ) – это объекты общенационального достояния, которые имеют особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение. Под природоохранной эффективностью ООПТ понимается оценка полноты реализации природной территорией ее основных природоохранных задач, исходя из её объективной ценности для сохранения природных комплексов и их отдельных компонентов. В России наиболее распространенными ООПТ являются заказники, которых (по учету на 2012 год) насчитывается 12000 (Информационный портал Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации, , 2012), в том числе 17 – на территории Ульяновской области (Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Ульяновской области в 2012 году», 2013).
В последние годы все больше внимания уделяется изучению нетипичных экосистем и их компонентов, находящихся на экотонных территориях в переходных временных и пространственных состояниях, что необходимо для выяснения пределов допустимых нагрузок, за которыми следуют необратимые изменения их строения и функционирования (Экосистемы в критических состояниях / под ред. Ю. Г. Пузаченко, 1989).
В этом аспекте Ульяновская область, специфической природной особенностью которой является ее положение на стыке трех крупных природных зон - хвойно-широколиственных лесов, лесостепной и степной является интересным объектом изучения. Наличие экотонных территорий, где растительный покров находится в различных пространственно-временных переходных состояниях, обуславливает повышенное разнообразие растительности, а также специфику охраны и восстановления коренных ландшафтов.
Интенсивное природопользование в Ульяновской области привело к тому, что в настоящее время на ее территории сохранился только один участок дикой природы, отвечающий критериям ООПТ высшего ранга (заповедника или национального парка) – район Сенгилеевских гор. Его природная уникальность определяется сочетанием аквальных, лесных, лесостепных и степных комплексов. Здесь пока еще сохранились участки леса, ценные в научном плане, уникальные по красоте и видовому составу растительности, редкие виды диких животных, а также отдельные геологические объекты (Благовещенский, Раков, 1997, 2000; Раков, Масленников, 2004).
В 2008 г. на территории Сенгилеевского административного района был образован государственный природный комплексный (ландшафтный) заказник «Сенгилеевские горы» как базовая территория для организации будущего национального парка.
В связи с этим, мы в своей работе лесную территорию заказника рассматривали в качестве функциональной зоны будущего национального парка, основной природоохранной задачей которой является охрана и восстановление коренных ландшафтов.
Система заказников представляет собой чрезвычайно динамичную и мобильную форму охраны природных объектов, т.к. они ликвидируются после того, как охраняемый ресурс восстанавливается. Среди них комплексные ландшафтные заказники, которые организуются без ограничения времени функционирования с целью сохранения и восстановления природных ландшафтов, со всей их вертикальной, горизонтальной и временной структурой, выделяются особо. Именно в них достигается наибольший природоохранный эффект (Атрохин, 1991; Арустамов, 2002).
Под временной структурой лесных экосистем комплексных ландшафтных заказников подразумевается наличие различных стадий восстановления фитоценозов, отражающих последовательную временную смену лесных ландшафтов по направлению к коренному или близкому к нему динамическому состоянию. Естественно, что в рамках ландшафтов различные фитоценозы находятся на различных стадиях восстановления коренных сообществ в порядке возрастных (под влиянием внутренних факторов), или восстановительных (под влиянием внешних факторов) смен. Одновременно эти возрастные стадии характеризуют степень нарушенности фитоценоза, которая убывает по мере его восстановления и приближения к коренному состоянию. По мнению В.Н. Сукачева (1975) не в каждом случае возвращение коренного ценоза хозяйственно целесообразно, но с точки зрения восстановления нарушенных естественных ландшафтов – обязательно.
Цель и задачи исследования. Целью исследований явилась разработка мероприятий по повышению природоохранной эффективности государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы» на основе данных о состоянии его ландшафтов, подвергавшихся продолжительное время многоцелевому лесопользованию.
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи:
-
Исследовать современное экологическое состояние лесов Сенгилеевского лесничества в границах государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы», обусловленное влиянием длительного многоцелевого лесопользования.
-
Разработать критерии экологической нарушенности лесных фитоценозов и предложить шкалу ее оценки применительно к различным стадиям возрастных и восстановительных смен коренных экосистем (на примере модельных кварталов).
-
Составить карту-схему экологической нарушенности лесных фитоценозов модельной территории.
-
Проанализировать породный состав насаждений и оценить перспективы восстановления коренных ландшафтов.
-
Разработать рекомендации по повышению природоохранной эффективности природного заказника «Сенгилеевские горы».
Объектом исследования явились леса Сенгилеевского участкового лесничества, вошедшие в состав государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы».
Методы исследований. При проведении полевых (экспедиционных) работ использовался маршрутно-ключевой метод, широко применяемый при масштабных полевых исследованиях лесов, а также методики лесоустройства. Камеральная обработка материалов проводилась традиционными и современными методами с использованием вариационной статистики, компьютерной техники и ГИС-технологий. Тематическая карта экологической нарушенности фитоценозов составлялась по методике, разработанной А.В. Чернышевым (2011), принятой к внедрению в практику лесного хозяйства Ульяновской области.
Научная новизна. Впервые в теории и практике природоохранного использования ландшафтных заказников предлагается и обосновывается целесообразность составления и использования шкалы и карты экологической нарушенности лесной территории для планирования и проведения работ по содействию процессу естественного восстановления коренных ландшафтов. Разработана система критериев оценки экологической нарушенности лесных фитоценозов с учетом специфики природных условий объекта. Выявлены особенности восстановления коренных ландшафтов в экотонных условиях (на стыке зон хвойно-широколиственных лесов, лесостепи и степи) и дана оценка перспектив этого процесса.
Практическая значимость. Полученные результаты исследований вписываются в задачи регионального экологического мониторинга ключевых и особо охраняемых территорий Среднего Поволжья и представляют собой базу для дальнейшего изучения природных объектов Ульяновской области. Карта нарушенности лесов в сочетании с другими тематическими картами (картой нарушенности почвенного покрова, картой типов леса и др.) может служить основой для планирования и обоснования различных лесохозяйственных мероприятий по содействию естественному восстановлению коренных ландшафтов, территориального их размещения и очередности проведения. Разработаны практические рекомендации по повышению природоохранной эффективности заказника.
Материалы диссертации используются в учебном процессе экологического факультета УлГУ, в лекционных курсах по дисциплинам: «Экология», «Основы лесопаркового хозяйства», «Лесоводство», «Лесоустройство», «Заповедное дело» и др.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Современный лесной покров заказника в связи с многолетним и многоцелевым использованием отличается различной степенью нарушенности и пространственно-временной устойчивости, что необходимо учитывать при функциональном зонировании его территории.
-
Предлагаемая шкала экологической нарушенности фитоценозов является основой для составления тематической карты с выделением зон, обладающих разной экологической нарушенностью и планирования в их пределах соответствующей рекреационной нагрузки, а также обоснования очередности проведения лесохозяйственных мероприятий по содействию сохранению и восстановлению коренной лесной растительности.
-
Процесс восстановления коренных ландшафтов на изучаемой территории протекает удовлетворительно. В 60 % обследованных выделов отмечено наличие подроста и молодой части древостоя коренных ключевых пород – сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и дуба черешчатого (Quercus robur L.). Дуб повсеместно низкоствольный, что обуславливает необходимость работ по формированию высокоствольных дубрав.
Апробация работы. Результаты проведенной работы докладывались на конференциях различного уровня: международных (Вологда, 2006; Воронеж, 2006; Самара, 2006; Москва, 2007; Ульяновск, 2011; г. Чебоксары, 2012); Всероссийских
(г. Ульяновск, 2006; 2007; (ЭК-2007), Ульяновск, 2007); региональных (Ульяновск, 2006; Ульяновск, 2007, Ульяновск, 2008) и Круглых столах (Ульяновск 2005-2008).
Публикации. Основные положения диссертации, опубликованы в 17 работах, 3 из них в журналах из списка ВАК РФ.
Личный вклад автора заключается в постановке темы, выборе объекта исследования, разработке методической основы, проведении полевых и камеральных работ, анализе и интерпретации полученных данных.
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы и приложений. Общий объем работы составляет 178 страниц, в том числе: 158 страниц основного текста, 20 страниц приложений, содержит 21 таблицу и 26 рисунков. Библиографический список использованной литературы включает 223 источника, в том числе 2 иностранных автора.
Правовой статус национальных парков России.
Интенсивное природопользование в Ульяновской области привело к тому, что в настоящее время на ее территории сохранился только один участок дикой природы, отвечающий критериям ООПТ высшего ранга (заповедника или национального парка) – район Сенгилеевских гор. Его природная уникальность определяется сочетанием аквальных, лесных, лесостепных и степных комплексов. Здесь пока еще сохранились участки леса, ценные в научном плане, уникальные по красоте и видовому составу растительности, редкие виды диких животных, а также отдельные геологические объекты (Благовещенский, Раков, 1997, 2000; Раков, Масленников, 2004).
В 1994 г., в соответствии с Распоряжением Правительства РФ, было принято решение об организации в Сенгилеевском районе Ульяновской области государственного национального парка федерального значения. В 1996 г. была создана инициативная группа по разработке проекта зеленой зоны г. Ульяновска и национального парка «Сенгилеевские горы», но по ряду объективных причин организация национального парка была приостановлена. В 2008 г. на территории Сенгилеевского административного района был образован государственный природный комплексный (ландшафтный) заказник «Сенгилеевские горы» как базовая территория для организации будущего национального парка.
В связи с этим, мы в своей работе лесную территорию заказника рассматривали в качестве функциональной зоны будущего национального парка, основной природоохранной задачей которой является охрана и восстановление коренных ландшафтов.
Заказники России по целевому назначению подразделяются на зоологические, ботанические, ландшафтные, гидрологические и геологические. Система заказников представляет собой чрезвычайно динамичную и мобильную форму охраны природных объектов, т.к. они ликвидируются после того, как охраняемый ресурс восстанавливается. Среди них комплексные ландшафтные заказники, которые организуются без ограничения времени с целью сохранения и восстановления природных ландшафтов, со всей их вертикальной, горизонтальной и временной структурой, выделяются особо. Именно в них достигается наибольший природоохранный эффект (Атрохин, 1991; Арустамов, 2002).
Под временной структурой лесных экосистем ландшафтных заказников подразумевается наличие различных стадий восстановления фитоценозов, отражающих последовательную временную смену лесных ландшафтов по направлению к коренному или близкому к нему динамическому состоянию. Естественно, что в рамках ландшафтов различные фитоценозы находятся на различных стадиях восстановления коренных сообществ в порядке возрастных (под влиянием внутренних, аутогенных факторов), или восстановительных (под влиянием внешних, аллогенных факторов) смен. Одновременно эти возрастные стадии характеризуют степень нарушенности фитоценоза, которая убывает по мере его восстановления и приближения к коренному состоянию. По мнению В. Н. Сукачева (1975) не в каждом случае возвращение коренного ценоза хозяйственно целесообразно, но с точки зрения восстановления нарушенных естественных ландшафтов – обязательно.
Цель и задачи исследования. Целью исследований является разработка мероприятий по повышению природоохранной эффективности государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы» на основе данных о состоянии его ландшафтов, подвергавшихся продолжительное время многоцелевому лесопользованию.
Для реализации данной цели были поставлены следующие задачи: 1. Исследовать современное экологическое состояние лесов Сенгилеевского лесничества в границах государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы», обусловленное влиянием длительного многоцелевого лесопользования. 2. Разработать критерии экологической нарушенности лесных фитоценозов и предложить шкалу ее оценки применительно к различным стадиям возрастных и восстановительных смен коренных экосистем (на примере модельных кварталов). 3. Составить карту-схему экологической нарушенности лесных фитоценозов модельной территории. 4. Проанализировать породный состав насаждений и оценить перспективы восстановления коренных ландшафтов. 5. Разработать рекомендации по повышению природоохранной эффективности государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы».
Объектом исследования явились леса Сенгилеевского участкового лесничества, вошедшие в состав государственного комплексного (ландшафтного) природного заказника «Сенгилеевские горы». Методы исследований. При проведении полевых (экспедиционных) работ использовался маршрутно-ключевой метод, широко применяемый при масштабных полевых исследованиях лесов, а также методики лесоустройства. Камеральная обработка материалов проводилась традиционными и современными методами с использованием вариационной статистики, компьютерной техники и ГИС-технологий. Тематическая карта экологической нарушенности фитоценозов составлялась по методике, разработанной А. В. Чернышевым (2011), принятой к внедрению в практику лесного хозяйства Ульяновской области.
Научная новизна. Впервые в теории и практике природоохранного использования ландшафтных заказников предлагается и обосновывается целесообразность составления и использования шкалы и карты экологической нарушенности лесной территории для планирования и проведения работ по содействию процессу естественного восстановления коренных ландшафтов. Разработана система критериев оценки экологической нарушенности лесных фитоценозов с учетом специфики природных условий объекта. Выявлены особенности восстановления коренных ландшафтов в экотонных условиях (на стыке зон хвойно-широколиственных лесов, лесостепи и степи) и дана оценка перспектив этого процесса.
Практическая значимость. Полученные результаты исследований вписываются в задачи регионального экологического мониторинга ключевых и особо охраняемых территорий Среднего Поволжья и представляют собой базу для дальнейшего изучения природных объектов Ульяновской области. Карта нарушенности лесов в сочетании с другими тематическими картами (картой нарушенности почвенного покрова, картой типов леса и др.) может служить основой для планирования и обоснования различных лесохозяйственных мероприятий по содействию естественному восстановлению коренных ландшафтов, территориального их размещения и очередности проведения. Разработаны практические рекомендации по повышению природоохранной эффективности заказника.
Материалы диссертации используются в учебном процессе кафедр общей экологии и лесного хозяйства экологического факультета УлГУ, в лекционных курсах по дисциплинам: «Экология», «Основы лесопаркового хозяйства», «Лесоводство», «Лесоустройство», «Заповедное дело» и др.
Методы исследований
История становления и формирования концепции национальных парков мира подробно изучалась в работах известных специалистов заповедного дела: Л. С. Белоусовой (1969), А. Г. Банникова (1975), Н. Ф. Реймерса (1978), Г. А. Новикова (1979), А. Г. Николаевского (1985), В. А. Борисова (1985), Р. В. Боброва (1987), Н. В. Забелиной (1987, 1990), В. В. Дежкина (1989), В. А. Агальцовой (2008) и др.
Идея национальных парков, по мнению, Н. В. Забелиной (1990), выросла из двух стремлений: увековечить лучшие образцы природы и показать их людям. В работах А. Г. Николаевского (1985) и Н. Ф. Реймерса (1990) подробно рассматривается вопрос появления термина: национальный парк, который возник в США, где особо охраняемые природные территории (ООПТ) данного типа были сформированы во второй половине ХIX века. Основным принципом организации было сохранение особо ценных природных объектов для «пользы и блага нации», т. е. при условии свободного посещения людьми, но с исключением из традиционного утилитарного хозяйственного использования (Николаевский, 1985; Реймерс, 1990).
В марте 1872 г. Конгресс США принимает закон «Об организации Йеллоустонского национального парка». В данном законе была впервые сформулирована концепция охраняемой территории особого типа. Под охрану государства были взяты не только полезные ископаемые, лес и животный мир данного парка, но и «диковинки или чудеса природы», для того, чтобы люди могли любоваться ими (участок земли в верхнем течении реки Йеллоустон и Скалистых горах с каньонами, водопадами и гейзерами). Исключались заселение, продажа или промышленное освоение территории парка. Природные и исторические ресурсы сохранялись в естественном состоянии, а управление осуществлялось таким образом, чтобы сохранить данные ресурсы неизменными для настоящего и будущего поколений (Дежкин, 1989).
Посещение парка было возможно только по специальным маршрутам, обязательно в сопровождении экскурсовода и лесного полицейского, с большим ограничением мест осмотра и за соответствующую плату (Агальцова, 2008).
Термин «парк» в английском языке имеет несколько значений, одно из которых - «высокогорная долина», именно поэтому долину р. Йеллоустон, вытекающую из одноименного высокогорного озера, назвали общественным парком, создаваемым для «увеселения, удовольствия» американского народа или всей нации.
В основе термина «национальный парк» первоначально лежало стремление подчеркнуть, что данная территория принадлежит всему народу, всей нации, а не частному лицу, определенной компании. Кроме того, термин «национальный» подчеркивает общегосударственную, национальную ценность природы и исторических объектов парка, а также то, что управляет национальным парком орган национального федерального правительства (Николаевский, 1985).
Позже организовали свои национальные парки Канада, Мексика, Новая Зеландия, Австралия, Индонезия, Иран, Пакистан, Индия и другие страны. Основное внимание обращалось на культурно-просветительские работы, научные же вопросы занимали меньшее место. По данным Г. А. Новикова (1979), к началу XX века в мире насчитывалось всего 19 национальных парков в 6 странах, общей площадью 4,6 млн. га (Новиков, 1979).
Созданию национальных парков препятствовали действия организаций, которые использовали ресурсы на данных территориях. Кроме этого, развитие сети парков сдерживалось финансовыми и организационными сложностями, отсутствием во многих странах соответствующего законодательства и еще в большей мере отсутствием острых потребностей в рекреационном использовании территорий. Именно спрос на рекреационные ресурсы, возросший в начале XX века стал главной причиной создания новых национальных парков в местах с наиболее интересными природными и историческими объектами.
В первые два десятилетия XX века было организовано по 10 национальных парков в США и Канаде, 8 в Австралии, 7 в Швеции, по 2 в Новой Зеландии, Испании и на территории современных государств Зимбабве и Намибия. За основу их создания бралась американская концепция, и создавались они, в основном, в малонаселенных районах.
В последующие три десятилетия, особенно до начала II Мировой войны и после ее окончания, создание новых национальных парков шло более интенсивно и к 1950 году в 39 странах мира насчитывалось уже свыше 200 парков, получавших название «национальные» (Николаевский, 1985).
Л. С. Белоусова, считает, что необходимость установления особого режима охраны отдельных участков территории основывается на сознательном отношении человека к природным богатствам земли, резко изменяющимся и истощающимся в результате хозяйственной деятельности человека (Заповедники …, 1969).
Расширению и укреплению национальных систем охраняемых участков природы способствовало становление и развитие общенациональных структур охраны природы. В большинстве развитых стран система охранных территорий разнообразна как по наименованиям, так и по назначению, и степени использования. Так, «национальный парк» в Швейцарии и «природный парк» в Финляндии – полные заповедники, а «национальный парк» в Англии и «природный парк» в ФРГ близки по смыслу к «охраняемым ландшафтам» других стран и, в значительной степени, служат целям рекреации. Например: в период с 1934 по 1950 гг. в Японии было выделено 17 национальных парков, которые в дальнейшем не получили международного признания и попали в разряд охраняемых ландшафтов, но не национальных парков (Борисов, 1985).
Данные факты заставили представителей международной природоохранной общественности, членов созданного в 1948 г.
Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП) обратиться в ООН с просьбой урегулировать создавшееся положение. По поручению государственного секретаря ООН Совет по экономическим и социальным вопросам изучил данную проблему и в 1959 г. принял резолюцию, сыгравшую роль в дальнейшей судьбе национальных парков.
В резолюции отмечалось широкое распространение национальных парков в странах членах ООН, и подчеркивалась роль парков, как важного фактора в рациональном использовании природных и культурных ресурсов, их изучении и сохранении на долгие годы в неизменном состоянии. Резолюция призывала к учреждению специального списка ООН по национальным паркам и приравненным к ним резерватам. Составление этого списка было поручено трем организациям: ЮНЕСКО, МСОП, ФАО.
Результатом данной работы стало составление классификации охраняемых участков природы МСОП, в которую вошли около 10 категорий особо охраняемых природных территорий (ООПТ).
В процессе работы над информацией о национальных парках, поступившей из стран членов ООН было подтверждено вольное трактование понятия «национальный парк». Во многих странах так назывались территории, являющиеся резерватами диких животных, с охраняемыми ландшафтами, с традиционными формами сельского хозяйства или сугубо исторические, или даже культовые территории и объекты. На первой Всемирной конференции по национальным паркам (Сиэтл, 1962 г.) было отмечено, что они обеспечивают посетителей самыми разнообразными видами обслуживания (Заповедники …, 1969).
Гидрологический режим
Растительность. Растительный мир района исследований очень разнообразен. Флора систематически изучаться стала только с 1946 г (Благовещенский и др., 1989). Согласно В. В. Благовещенскому (2005), к началу современной (исторической) эпохи леса Приволжской возвышенности были представлены, в основном, сосняками зеленомошными, сосново-березовыми и сосново-широколиственными лесами. В результате сплошных рубок сосна сосново-широколиственных лесов чаще всего не восстанавливалась, хотя широколиственные породы, прежде всего дуб, хорошо восстанавливались порослевым путем. Именно поэтому на участках с меловым субстратом в настоящее время встречаются вторичные дубняки вегетативного происхождения (Благовещенский, 2005).
В лесном фонде преобладают мягколиственные насаждения, где главенствующее положение занимает береза повислая (Betula pendula Roth.) (47,2 %), из хвойных пород преобладает сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) - 99,8 %, из твердолиственных – дуб черешчатый (Quercus robur L.).
Древесные породы, входящие в состав лесного фонда имеют разную высоту, образуя сложные по строению древостои. Первый ярус здесь представлен дубом черешчатым (Quercus robur L.) и кленом остролистным (Acer platanoides L.). Второй ярус занимают, чаще всего, береза повислая (Betula pendula Roth.), осина (Populus tremula L.), вяз гладкий (Ulmus grabra Huds.) и липа сердцевидная (мелколистная) (Tilia cordata Mill.). В подлеске – боярышник отогнуточашелистиковый (Crataegus curvisepala Lindm.), малина (Rubus idaeus L.). Богат в лесах видовой состав кустарников: бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa Scop.), лещина обыкновенная (Corylus avellana L.) достигает высоты 5-6 м, жимолость лесная (Lonicera xylosteum L.), крушина ломкая (Frangula alnus Mill.). В лесах хорошо развит травяной покров. На лишенных древесной растительности склонах много клубники (Fragaria viridis Duch), встречается ветреница лесная (Anemone sylvestris L.), адонис весенний (Adonis vernalis L.) (Благовещенский и др., 1989; 1994 (а)).
Выровненные нижние участки занимают ковыльно-типчаковые степи, в основном с ковылем-волосатиком или тырсой (Stipa capillata L.), преобладает ковыль перистый (Stipa pennata L.) и реже – овсец пустынный (Helictotrichon desertorum (Less.) Nevski).
На водораздельных территориях, по северным склонам балок кое-где сохранились почти исчезнувшие в области кустарниковые степи со спиреей городчатой (Spiraea crenata L.) и реже с кизильником черноплодным (Cotoneaster melanocarpus Lodd. ex Schneid.) и миндальником низким или бобовником (Amygdalus nana L.). По видовому составу к кустарниковым степям близки луговые степи с преобладанием костреца берегового (Bromopsis riparia (Rehm.) Holub.), занимающие чаще всего северные склоны. Наибольшее число кальцефилов встречается по склонам южных и юго-западных экспозиций, занятых каменистыми разнотравными степями и меловыми обнажениями, ягодными полянами.
По хребтам кое-где сохранились участки сосново-широколиственных лесов и первичных сосняков. Наиболее своеобразны горный сосняк на верхнемеловых отложениях, образованный сосной меловой (Pinus sylvestris L. var. cretacea Kalenicz. ex Kom.) (Особо …, 1997; Благовещенский, 2005), занесенной в Красную книгу Ульяновской области, резко сокращает свою численность из-за рубок и других нарушений меловых склонов, также горный сосняк палеогеновый, образованный сосной (Pineta montana L.) в возрасте 140-150 лет (кв. № 8 Сенгилеевского лесничества) (Красная …, 2005).
По долинам речек, в балках, на приовражных склонах видовой состав травостоя несколько богаче. Здесь произрастают злаки и разнотравье. В поймах рек встречается камыш озерный (Scirpus lacustris L.) и рогоз узколистный (Typha angustifolia L.). Из злаков встречаются мятлик луговой (Poa platensis L.), полевица собачья (Argostis canina L.), овсяница бороздчатая или типчак (Festuca sulcata (Hack.) Nym), костер растопыренный (Bromus squarrosus L.) и редко – пырей промежуточный (Elytrigia intermedia (Host.) Nevski), полевица побегообразующая (Agrostis stolonifera L.); из бобовых – клевер ползучий или белый (Trifolium repens L.), люцерна серповидная или желтая (Medicago falcata L.) и хмелевидная (Medicago lupulina L.); из разнотравья – тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium L.), подорожник средний (Plantago media L.), одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Web. Ex Wigg.), лапчатка серебристая (Potentilla argentea L.) (Ульяновская ..., 2000), полынок или полынь австрийская (Artemisia austriaca Jacq), иногда произрастает осока (Carex spp.) (Благовещенский и др., 1994 (а)).
Из влаголюбивых встречается пырей ползучий (Elytrigia repens (L.) Nevski), луговик дернистый или щучка (Deschampsia caespitosa (L.) Beauv.), тимофеевка луговая (Phleum pratense L.), овсяница луговая (Festuca pratensis Huds.); из разнотравья – герань луговая (Geranium pratense L.), лапчатка гусиная или гусиная лапка (Potentilla anserine L.), таволга вязолистная (Filipendula ulmaria (L.) Maxim.), мята полевая (Mentha arvensis L.); из сорных растений наиболее часто встречается щавель конский или густой (Rumex confertus Willd.), чернокорень лекарственный (Cynoglossum officinale L.) лопух паутинистый (Arctium tomentosum Will.), чертополох курчавый (Carduus crispus L.) и др.
Лес является природной кладовой самых разнообразных дикорастущих плодов, ягод, орехов, грибов, медоносных и лекарственных растений: душица обыкновенная (Origanum vulgare L.), зверобой продырявленный (Hypericum perforatum L.), ландыш майский (Convallaria majalis L.) и др (Благовещенский, 1989). Для сохранения ценных медоносных угодий – лесных, степных, луговых очень важно всюду регламентировать выпас скота, а на некоторых наиболее ценных для пчеловодства участках его следует запретить и сделать их пастбищами только для пчел (Благовещенский и др., 1994 (б)).
Под влиянием человека происходит замена коренных растительных сообществ производными, обеднение флоры на региональном и локальном уровнях, упрощение видового состава и структуры лесов, снижение их продуктивности и уровня стабильности.
Одной из важнейших экологических характеристик территории является ее лесистость. В настоящее время лесистость Ульяновской области в среднем составляет 26,14 %, с колебаниями от 1,6 до 50 %. За последние 50 лет лесистость области уменьшилась более чем на 10 % и продолжает снижаться значительными темпами (Основные …, 2004). На территории заказника встречается 55 видов растений, занесенных в Красную книгу Ульяновской области (их список приводится в Приложении 3) (Красная…, 2005).
Критерии оценки и шкала экологической нарушенности лесных фитоценозов
Как видно из таблицы 6.2., на исследуемой модельной территории преобладает осоково-снытьевый тип леса (ОССН), который занимает 63,65% (733,7 га), затем - снытьево-ясменниковый тип леса (СНЯС) – 27,70% (319,3 га). Мелкотравный тип леса (МТР) – 6,38% (73,50 га) был встречен лишь в 5–ти выделах с колебаниями площадей в пределах 1,20-38,30 га. Осоковый тип леса (ОСК) занимает 2,15% (24,80 га) общей площади изучаемой территории, крупнотравный (КРТ) тип леса и сосна меловая (МЛ) были описаны лишь однажды и их площади составляли, соответственно, 0,90 и 0,50 га.
По условиям местопроизрастания осоково-снытьевый тип леса в соответствии с эдафической сеткой П.С. Погребняка (1954) относится к сухим и свежим дубравам (Д1, Д2), снытьево-ясменниковый - к свежим сураменям (сложным суборям) (С2). Сурамени как тип лесорастительных условий (ТЛУ) характеризуются относительно богатыми почвенными характеристиками: почвы – от песчаных до суглинистых, с неглубоко залегающими прослойками супесей и суглинков, подстилаемые на глубине расположения корней сплошным слоем суглинков. Почва – дерново-подзолистая, разной степени оподзоленности (Погребняк, 1954).
В соответствии с территориальной представленностью, статистической обработке подвергались материалы, полученные в осоково-снытьевом (ОССН) и снытьево-ясменниковом (СНЯС) типах леса (анализировалось n = 67 по сосне, n= 79 по дубу).
Усредненные коэффициенты вариации для сосны по показателям, характеризующим возобновительный процесс – «участие в составе древостоев», «возраст» и «полнота» представлены в таблице 6.3. древостоя, % Среднее значение 55,48±6,01 Среднее значение 81,71±6,26 Среднее значение 0,69±0,01
Коэффициент вариации 78,10±11,40 Коэффициент вариации 55,20±6,90 Коэффициент вариации 14,00±1,40
В таблице 6.3. представлено значение вариабельности показателей для всего массива сосны, независимо от ее происхождения в пределах наиболее распространенного типа леса. Как видно из таблицы, в наибольшей степени варьирует по выделам представленность сосны в составе древостоев, затем ее возраст и низкой вариабельностью отличается полнота древостоев. Но и она по схеме М.Л. Дворецкого (1971) оценивается как значительная.
Сравнительную вариабельность основных показателей возобновительного процесса сосны в рамках преобладающего типа леса при искусственном и естественном восстановлении коренных пород иллюстрирует таблица 6.4.
Таблица 6.4. Вариация значений показателей у сосны различного происхождения в осоково снытьевом типе леса Стати-стиче-ские показатели Искусственное восстановление Естественное возобновление Участие всоставедревостоя,% Возраст, лет Полнота Участие всоставедревостоя,% Возраст, лет Полнота Среднееариф-метиче-ское 87,33±3,98 54,97±3,82 0,70±0,02 12,05±4,66 118,18±9,34 0,68±0,02 Коэффициент вариации 25,00±3,40 38,10±5,60 14,20±1,90 81,50±18,70 37,10±6,30 13,60±2,10
Коэффициенты вариации, приведенные в таблице 6.4., характеризуют степень различия в колебании признаков при естественном возобновлении и искусственном восстановлении сосны. Изменчивость признака «участие в составе» может быть оценена при естественном возобновлении сосны как «большая» с резкими различиями в зависимости от происхождения насаждений. Однако показатели, характеризующие степень участия сосны в составе искусственных и естественных древостоев, как и показатели среднего возраста резко различаются.
Вариабельность признаков «возраст» и «полнота древостоя» заметно ниже и по способам возобновления различается несущественно.
Как показали расчеты, различия показателей «участие в составе» и «возраст» для древостоев с искусственным и естественным возобновлением при t табличном 1,96 составляют 12,30 и 6,26, соответственно, т.е. при точности исследований Р 0,05 они достоверны.
Поскольку сосна отличается повышенным светолюбием, как один из важнейших факторов, определяющих успешность ее естественного возобновления изучалась полнота древостоев и ее влияние на возобновительный процесс. Как показал статистический анализ, различия между средними показателями значений полноты древостоев с участием сосны при искусственном и естественном ее возобновлении не достоверны (t при табличном значении 1,96 в данном случае составляет – 0,97), т.е. эти показатели различаются несущественно, т.к. относятся к условиям одного типа леса.
Дуб черешчатый на модельной территории возобновляется только естественным путем, главным образом вегетативно. Экземпляры семенного происхождения представлены единично, в том числе и в виде «торчков», которые характеризуются сниженной жизнеспособностью.
В соответствии с территориальной представленностью дуба черешчатого статистической обработке подвергались материалы, полученные в осоково 118 снытьевом и снытьево-ясменниковом типах леса.
Усредненные коэффициенты вариации по участию в составе древостоев, возрасту и полноте, независимо от типологической принадлежности выделов, для дуба характеризует таблица 6.5.
Вариация изучаемых показателей у дуба Участие в составе Возраст, лет Полнота древостоя, % Среднее значение 26,70±3,62 Среднее значение 45,98±2,69 Среднее значение 0,72±0,02 Коэффициент вариации 95,80±16,10 Коэффициент вариации 40,80±4,80 Коэффициент вариации 20,00±2,10 Вариация показателей в общем массиве данных по дубу оценивается от «значительной» (по полноте обследованных древостоев) до «большой» по признаку «участия в составе» формирующихся древостоев. В преобладающих типах леса (ОССН и СНЯС) участие дуба в составе древостоев и его возраст заметно различаются (Таблица 6.6). Таблица 6.6. Вариация значений показателей у дуба в различных типах леса Статистические показатели Осоково-снытьевый тип леса Снытьево-ясменниковый тип леса Участие всоставедревостоя,% Возраст, лет Полнота Участие всоставедревостоя,% Возраст, лет Полнота Среднее арифметическое 33,89±4,44 52,57±2,70 0,66±0,02 8,21±1,79 29,50±4,01 0,88±0,03 Коэффициент вариации 78,60±13,80 30,40±4,00 16,70±2,00 81,30±23,40 50,90±11,90 11,10±2,10 119
Как видно из таблицы 6.6., показатели возобновительного процесса дуба (возраст, участие в составе древостоя), рассчитанные для осоково-снытьевого и снытьево-ясменникового типов леса достоверно различаются (при Р 0,05).
В снытьево-ясменниковом типе леса вариабельность возраста и участия дуба в составе древостоя значительно выше, чем в осоково-снытьевом, но и в том и в другом случаях вариабельность признака «участие в составе древостоя» оценивается по схеме М.Л. Дворецкого (1971) как «очень высокая», а вариабельность признака «возраст» как «высокая». Достоверно различаются и полноты древостоев с участием дуба, вариабельность показателя здесь существенно ниже, но оценивается как «значительная».
Анализ типа взаимоотношений между изучаемыми признаками обнаружил отсутствие между ними прямолинейной корреляции, что является следствием нарушенности древостоев, обусловившей высокую вариабельность всех признаков.
