Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Городские леса как элемент урбанизации. Степень изученности 7
Глава 2 CLASS . Методика и материа CLASS л 27
2.1. Полевые и экспериментальные работы 27
2.2. Лабораторные работы 28
2.3. Работа с базой данных 29
2.4. Материалы 31
Глава 3. Физико-географическая характеристика района сследования 32
3.1 .Степень изученности 32
3.2. Местоположение и история освоения 33
3.3. Геология и рельеф 35
3.4. Климат 38
3.5. Гидрографическая сеть 40
3.6. Почвенный покров 41
3.7. Растительный покров 43
3.8. Ландшафтное строение 59
3.9. Геохимическая характеристика территории 61
3.10. Характеристика загрязнения территории 62
Глава 4 . Разработка принципов и сети геоэкологического мониторинга городских лесов 65
4.1. Лесотаксационные параметры как основа геоэкологического мониторинга 65
4.2. Разработка системы ввода, хранения и обработки информации 66
4.3. База данных «Национальный парк «Лосиный остров» 81
Глава 5 . Радиоэкологический мониторинг на основе лесотаксационных параметров 111
5.1. Оптимизация сети опробования 111
5.2. Оценка радиоэкологического состояния экосистем НП «Лосиный остров» 116
Глава 6 . Рекреационный мониторинг в системе управления природопользованием 165
Практические рекомендации 174
Заключение 174
Литература 176
- Полевые и экспериментальные работы
- Геология и рельеф
- Растительный покров
- Разработка системы ввода, хранения и обработки информации
Введение к работе
Актуальность темы. В современных экологических условиях Москвы особое значение приобретают вопросы содержания зеленых насаждений на городских объектах ландшафтной архитектуры - вдоль улиц и магистралей, на территориях жилой застройки, в скверах, парках, бульварах, лесопарках и городских лесах. Решение этих вопросов невозможно без оценки реального состояния растительности. Растения весьма чувствительно реагируют на изменяющиеся условия, а потому могут служить индикаторами состояния среды.
Экологический риск - вероятность деградации окружающей среды или ее перехода в неустойчивое состояние, наступления негативных последствий для экосистем и здоровья населения в результате существующего или ожидаемого антропогенного воздействия. Одним из таких видов выступает радиационное воздействие, поражающее действие которого на биоту и человека приводит к необратимым последствиям, нарушению усточивого развития и деградации жизни.
Особое место в формировании радиационной ситуации занимают лесные сообщества. С одной стороны, зеленые насаждения благодаря своей способности накапливать вредные вещества и выделять полезные, а также генерировать целебные свойства, спобствуют очищению и оздоровлению окружающей среды, особенно, в городах. А с другой стороны, лесные насаждения, благодаря этой же способности накапливать вредные вещества и длительно их удерживать в своей биомассе и метаболизме, становятся источником загрязнения окружающей среды радионуклидами и дополнительного облучения биоты и населения.
Поэтому лесные насаждения городов должны быть объектом пристального внимания экологического мониторинга, особенно, с позиций радиоэкогоии и геохимии вредных веществ. Лесные насаждения в нашей стране изучаются довольно давно и успешно, благодаря существовавшей столетиями государственной службе лесоустройства. Эти фундаментальные данные используются для оценки состояния лесов, их запасов и проведения лесохозяйственных мероприятий. Однако эти же данные могут быть основой разных видов экологического мониторинга и прогноза развития лесов.
Цель работы - разработать методику геоэкологического мониторинга городских лесов на основе лесотаксационных данных.
Задачи.
провести обзор литературы по оценке роли городских лесов в жизни города как урбанизированной геосистемы и среды обитания населения, и на его основе разработать ТЗ на проведение работ в городе по использованию биопотенциала растительности,
разработать структуру базы данных (БД) «Лесотаксация» и систему ввода данных,
создать БД «Лесотаксация» на примере НП «Лосиный остров»,
4) разработать алгоритм оптимизации размещения сети радиоэкологического
мониторинга на основе лесотаксационных данных на примере НП Лосиный ост
ров,
5) разработать алгоритм экстраполяции данных мониторинга на основе со
пряженности лесотаксационных параметров с факторами среды и друг с другом,
6) разработать алгоритм управленческих решений на основе лестоаксацио-
оной БД.
Методика. В работе использованы методы: ввода, хранения и обработки информации с применением инструментальных географических информационных систем (ГИС) SPANS GIS, SPANS MAP; ввода, хранения и обработки атрибутивной информации с использованием СУБД Access MS 97. При полевых и лабораторных исследованиях использованы комплексные географические, биогеоценоло-гические, радиоэкологические, биометрические методы. Аналитические измерения выполнены по стандартизованным методикам в аттестованных лабораториях. Информация собиралась в адаптированном и формализованном виде, подготовленном для ввода в компьютерную систему, созданную в Центре эколого-географических разработок ГУЛ МосНПО «Радон». Автор принимал участие в создании базы данных в проектах «Лесотаксация», «Лесотаксация НП «Лосиный остров», «Радиоэкологическая безопасность НП «Лосиный остров».
Фактический материал. В основу положены материалы собственных исследований автора, выполненных в период с 2001 по 2004 гг, а также материалы, предоставленные ГУЛ МосНПО «Радон». Информационную основу по НП «Лосиный остров» составили следующие первичные материалы: 1) карта Москвы масштаба 1:300 000, 2) лесотаксационные карты М 1:25 000 на Яузское и Лосиноостровское лесничества НП «Лосиный остров», 3) тома лесоустройства НП «Лосиный остров», 4) данные радиоэкологических съемок территорий Яузского и Лосиноостровского лесничеств НП «Лосиный остров». Система выбора пробных площадей или опытных полигонов реализована на территории НП «Лосиный остров» в масштабе 1:25 000. В результате полевых исследований отработано 57 пробных площадей, охватывающих все доминирующие типы экосистем территории. Составлены комплексные описания, обследовано более 50 видов растений, отобрано более 1500 проб биоиндикаторов.
Обработка информации проведена с использованием метода информационно - логического анализа. Рассмотрены распределения показателей: радиационного фона, La, Eft 90Sr, 137Cs в почве, подстилке, биоиндикаторах по лесотаксационным факторам. Составлены матрицы распределений, в которых разнесены условные частоты встречаемости показателей. Распознавание осуществляется по принципу пороговой логики при суммировании частных мер связи.
Теоретическое значение и научная новизна. В основу работы положены фундаментальные научно-методологические принципы лесоводства, лесотаксации,
радиоэкологических исследований, биогеографии, биогеоценологии, заложенные крупными учеными Г.Ф. Морозовым, И.С. Мелеховым, СВ., Беловым, П.С. Погребняком, В.Н. Сукачевым, Н.В. Дылисом, Т.А. Работновым, А.Г. Вороновым, А.В. Хабаровым, P.M. Алексахиным, Д.А. Криволуцким и др. Автор развивает геоэкологические и географические подходы современных исследователей Ю.Г. Симонова, А.В. Маркелова, Е.И. Голубевой, Н.Я. Минеевой, В. И. Кружалина и других. Новизна состоит в том, что разработана многофункциональная система ввода лесотаксационных показателей на основе унифицированных и формализованных справочников, позволяющая работать в режиме реального времени, хранить, обрабатывать информацию и получать отчетные формы. Созданы базы данных радиоэкологического состояния экосистем НП «Лосиный остров». Выявлены биоиндикаторы радиоактивного загрязнения. Теоретическая значимость заключается в разработке и совершенствовании методов исследования объектов геоэкологии и получении новых знаний о содержании радионуклидов в компонентах леса и роли лесотаксационных характеристик в их распределении.
Практическое значение работы. Работа выполнена по заказу ГУП Мое НПО «Радон». Разработана система ввода лесотаксационной информации, позволяющая работать в режиме реального времени, хранить, обрабатывать данные, готовить отчетные формы и выдывать их пользователю. Созданы базы данных состояния фоновых экосистем Яузского и Лосиноостровского лесничеств НП «Лосиный остров», которые представляют банк эталонов и включают: лесотаксацион-ные характеристики, экологические ареалы основных встреченных видов, типовые уровни содержания радионуклидов в биоиндикаторах. Базы данных содержат информацию, строго позиционированную в системе истинных географических координат, что дает возможность провести проверку и повторные исследования другими специалистами. Кроме того, базы данных предоставляют информацию для сертификации качества среды в регионе.
Результаты использованы при выполнении в ГУП МосНПО «Радон» проектов Федеральной Программы "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с оценкой риска от природных и техногенных катастроф", Программы совершенствования средств и методов производства при обезвреживании РАО за 2001- 2004 гг. Базы данных, алгоритмы и методические разработки внедрены в ГУП МосНПО «Радон» как составные элементы технологий: оперативного картографирования, биомониторинга радиоэкологического состояния, радиоэкологической сертификации качества среды, создания биогеоценотических барьеров для оздоровления окружающей среды, локализации загрязнений и реабилитации загрязненных территорий.
Создана научно-техническая продукция:
1) Методика комплексного геоэкологического мониторинга городских лесов на основе лесотаксационных параметров,
2) Типовое Техническое задание (ТЗ) на проведение работ в городе по ис
пользованию биопотенциала,
Система ввода данных «Лесотаксационный бланк»: а) как бланк, б) как видеоэкранные формы компьютерной системы, функционирующей в режиме реального времени,
БД «Лесотаксация» для НП «Лосиный остров»,
Электронный атлас «Лесотаксация» из 26 карт,
Карта классификации выделов РП НП Лосиный остров,
БД радиоэкологического эталонного состояния,
Электронный атлас радиоэкологического состояния НП Лосиный остров на основе лесотаксационных параметров из 43 карт,
Методика оценки рекреационной емкости с вариантами принятия решений,
10) Электронные карты целевого зонирования территории.
Предмет защиты.
Методика геооэкологического мониторинга городских лесов на основе лесотаксационных параметров, обеспечивающая оптимизацию сети мониторинга, оценку связей с факторами среды и экстраполяцию данных.
Система ввода БД «Лесотаксация» как методика формализации геоэкологических данных (количественных и качественных) для компьютерной обработки.
БД «Лосиный остров»: лесотаксация, классификация, радиоэкологическое состояние, представляющая собой новую сопряженную информацию о типичной геоэкологической структуре территории.
Электронный атлас «Радиоэкологический мониторинг НП Лосиный остров», представляющий новую информацию о радиоэкологическом состоянии экосистем городских лесов.
Личный вклад автора. Автор принимал участие на всех стадиях работы, включающих планирование эксперимента, проведение литературных изысканий, выполнение полевых и камеральных работ, проведение компьютерной обработки информации.
Автор выражает огромную благодарность за помощь в работе научному руководителю д.г.н. профессору Бухгалтеру Л.Б., а также сотрудникам Центра эко-лого-географических разработок ГУЛ МосНПО «Радон» за сотрудничество, консультации и предоставление материалов.
Полевые и экспериментальные работы
Методика включает проведение следующих видов работ: заложение пробной площади, составление описания, отбор проб почвы и растений, гербаризацию и определение видов растений, приготовление проб. Первые три вида работ проводят в полевых условиях. Последние - в лабораторных.
Для характеристики фитоценоза на местности закладывают участок, размеры которого соответствуют площади выявления фитоценоза. Такой участок называется пробной площадью. Приняты следующие размеры пробной площади для описания фитоценозов: травянистых - 100 м2, лесных умеренной зоны - 400 м2 Пробные площади закладываются в форме квадрата. В фитоценозах, имеющих вид узких полос (на склонах, в поймах, оврагах и т.д.), пробные площади имеют форму прямоугольника.
На пробных площадях заполнялись бланки экологических описаний, разработанные на предполевом этапе с целью унификации информации для последующего ввода в компьютер, измерялся радиационный фон (в мкР/ч), производилась привязка к истинным географическим координатам (с помощью GPS-приемника типа "Магеллан" Глобальной Спутниковой Навигационной Системы (GPS), производилась фотосъёмка.
Описание растительности на пробной площади проводят в определенной последовательности на специальных бланках. Отбор проб растений для радиометрического и спектрального анализа проводится с учетом видовой дифференциации растений и полного охвата представителей всех жизненных форм. Древостой. Пробу одного вида, например, березы, отбирают со всех экземпляров вида на пробной площади, получая одну объединенную пробу. Секатором с каждого дерева березы срезают нижние ветви с листьями. Пробу тщательно перемешивают и отбирают для анализа 1 кг образца, который упаковывают в бумагу и маркируют. В случае, если древостой сформирован деревьями с высотой прикрепления крон выше 10 м, пробы отбирают с низких деревьев подроста. Одна проба соответствует одному виду растения. Кустарниковый ярус. Отбор проб проводят по видам, отмеченным в составе яруса. Ветки с листьями одного вида кустарников отбирают по всей площади. В случае, если на пробной площади отмечена высокая густота отдельных видов, пробу отбирают с нескольких экземпляров с ограниченной площади, заложенной для пересчета стволов 2x2 или 5x5 м. С одного экземпляра отбирают по модельной ветке и аналогично пробе деревьев формируют объединенную пробу одного вида кустарникового яруса (лещины, малины и др.). Травяно-кустарничковый ярус. Отбор проб также осуществляют по видам, отмеченным в списке. Отбирают пробы видов травянистых растений по всей пробной площади до 1 кг массы каждого вида. Одна проба соответствует одному виду растения. Для пересчета на площадь выявляют запас фитомассы в фитоценозе. Для этого на пробной площади закладывают 2-3 площадки 1 х 1м2, на которых срезают всю надземную часть растений, растения разбирают по видам, маркируют, упаковывают в бумагу и транспортируют в лабораторию. Аналогичным образом отбирают пробы мхов и лишайников. Отбор проб подстилки проводят по схеме конверта: для этого в четырех углах площади и посередине закладывают площадки 25 х 25 см2, с которых снимают подстилку: каждую пробу маркируют и заворачивают отдельно.
Отбор проб почвы осуществляют по схеме конверта - в четырех углах пробной площади и посередине - вырезают монолиты почвы 10x10x5 см, которые объединяют вместе, маркируют и упаковывают в бумагу. Получается объединенная проба почвы 50x50x5 см. Отбор проб биоиндикаторов проводят по специальным методикам отбора проб, чтобы отобранная проба отвечала основным требованиям: репрезентативно представляла объект, среду и загрязнитель (Маркелов, 1988). Мишень обрабатывают спиртом, сушат и взвешивают. Тигель доводят до постоянной массы в муфельной печи при температуре 400 С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Пробу растений, подстилки и почвы высушивают в сушильном шкафу при температуре 105 С до абсолютно сухого состояния в течении 2-х суток. Высушенную пробу растений и подстилки взвешивают, перекладывают в фарфоровый тигель и озоляют в муфельной печи при температуре 400 С. После озоления тигель с пробой охлаждают в эксикаторе и взвешивают, зольный остаток наносят на алюминиевую мишень в количестве 8 г. В рабочий журнал записывают шифр пробы, дату приготовления, абсолютно сухую массу пробы, массу зольного остатка, массу взятой навески для анализа. Высушенную пробу почвы взвешивают, просеивают через сито на металлический поддон. Просеянную пробу почвы разравнивают тонким слоем и приготавливают методом квартования: разделяют на четыре части, две части убирают, оставшиеся две разравнивают и разделяют на четыре части, две убирают, а оставшиеся наносят на мишень в количестве 8 г. Приготовленные таким образом пробы отдают в радиометрическую лабораторию на замер, указав в сопроводительной записке необходимые анализы. Замеренные образцы перекладывают в пакеты из плотной бумаги, маркируют и передают в лабораторию спектрального анализа для определения содержания микроэлементов. Оставшиеся образцы хранят в сейфе до полной обработки результатов. Гербаризация растений и определение фитомассы. Отобранные виды раскладывают в кюветы и идентифицируют по определителям и эталонным растениям. Идентифицированные растения закладывают в фильтровальную бумагу, расправляют, снабжают этикеткой и кладут в гербарную сетку- пресс, сетку перевязывают бечевкой. В сетке растения высушивают до воздушно-сухого состояния, высушенные растения перекладывают в чистую бумагу, и готовые листы складывают в гербарий. Название идентифицированных растений заносят в бланк описаний. Пробы фитомассы закладывают в сушильный шкаф и высушивают при температуре 105 С 2 суток. Высушенные образцы растений взвешивают, результат записывают в журнал. Все использованные приборы и оборудование тщательно дезактивируют ват-но-марлевым тампоном, смоченным в спирте. Радиометрические и радиохимические анализы проведены в лабораториях ГУП МосНПО "Радон".
Геология и рельеф
Территория «Лосиного Острова», как и все Восточное Подмосковье явля 36 ется частью Мещерской низменности. Это равнина с относительно невысокими холмами, чередующимися с широкими ложбинами, зачастую сильно заболочен ными. Южная граница региона проводится по р. Москве и далее по р. Оке. Северная граница проходит по р. Клязьме, или по подножию Клинско Дмитровской гряды» (Леса Восточного.., 1979, Асеев, Доскач, 1974,). В геологическом строении территории национального парка принимают участие породы протерозоя, кембрия; девонской, каменноугольной, юрской и меловой систем; четвертичные отложения. Древнейшие породы осадочного чехла Подмосковья, начало формирования которого относится к верхнему протерозою, представлены толщами отложений грубозернистых песков, песчаников и глин. Со временем на эродированной поверхности кристаллического фундамента формируется крупнейший прогиб - Московская синеклиза, в центральной части которой, приуроченной к северо-западному склону Щелковского поднятия, дислоцирована территория "Лосиного Острова". Абсолютные отметки кристаллического фундамента от -1050 до -1200 м. Широкое распространение глин юрской системы позволило сделать важный методический вывод о том, что глины юры в условиях "Лосиного Острова" являются своеобразным региональным водоупором. Около 60 млн. лет назад, ближе к концу мела, начинается современный континентальный период. Образование дочетвертичного рельефа связывается с размывом предыдущих песчано-глинистых морских отложений; юрские и меловые породы сохраняются лишь в виде останцов на водоразделах. В ряду фрагментов дочетвертичного рельефа выделяются Москворецко-Яузский и Заяузский (Мещерский) водоразделы.
Решающим в формировании геолого-геоморфологического облика территории "Лосиного Острова" оказался четвертичный период (около 2 млн. лет), породы которого представлены комплексом водно-ледниковых аллювиальных, озерных и болотных отложений, моренами днепровского и московского времени, мощность которых может превышать 50 м.
Почти повсеместное распространение имеют среднечетвертичные отложения, сложенные песками с гравием и галькой, супесями, суглинками, глинами зеленовато-серых, коричневатых и желтых тонов. Их мощность - несколько десятков метров. Верхнечетвертичные отложения, мощностью до Юм, представлены аллювиальными, озерными и болотными глинами, суглинками и песками микулинского горизонта; перигляциальными и делювиальными покровными пылеватыми суглинками валдайского надгоризонта. Отложения приурочены к долинам и проточным ложбинам, участкам водоразделов и склонов.
Современные отложения (голоцен) представлены аллювиальными и озерно-болотными образованиями мощностью в несколько метров. Аллювиальные отложения распространены в поймах рек и сложены двумя фациальными толщами: верхняя (старинная) - супеси, реже суглинки с линзами торфа; нижняя (русловая) -в основном пески. Озерно-болотные отложения занимают обширные пространства в пределах низин (верховья долины рЛузы); на остальной территории "Лосиного Острова" встречаются небольшие по площади участки их распространения. Представлены обычно торфом (2-3 м), в основании - линзы тонкозернистого песка. Ниже торфа часто залегают глины или сапропели (0,5-2,0 м).
Характерным процессом для территории национального парка является заболачивание: кроме обширного Верхне-Яузского болотного массива (около 1000 га), имеется целый ряд меньших по площади, но разнообразных по типу питания (низинные, верховые, переходные) болот. Заболачивание территории обусловлено превышением суммарных осадков над испарением, малыми уклонами местности и наличием замкнутых понижений, препятствующих поверхностному стоку избытка воды, наличием слабопроницаемых подстилающих пород, особенно днепровской и московской морен центральной части "Лосиного Острова", близким залеганием грунтовых вод (обычно на глубине от 0-2 до 5-7 м), развитой сетью дорог и коммуникаций, нарушающих естественный режим поверхностного стока. Развитию процессов вторичного заболачивания в известной степени способствует сеть мелиоративных канав (общей протяженностью около 100 км), а также зарастание Яузского водно-болотного комплекса, сопровождающееся подтоплением лесов.
Овражная эрозия практически не развита. На отдельных участках гидрогеологические условия создают предпосылки для проявления карстово-суффозионных процессов, что может проявиться в связи с интенсификацией антропогенного воздействия (в частности, застройка прилегающих территорий).
По геоморфологическому районированию территория "Лосиного Острова" принадлежит к Мещерской зандрово-аллювиальной равнине в пределах Клязьмин-ско-Окской низменности. На всей площади национального парка относительные превышения невелики и колеблются в пределах от 5 до 15 метров. Абсолютные отметки от 125 до 178 метров над уровнем моря. Максимальные высоты наблюдаются в юго-восточной части парка у поселка Щитниково и к юго-западу от деревни Абрамцево; минимальные приурочены к урезу средней Яузы в районе Сокольников (125 м). В целом рельеф представляет собой аккумулятивно-эрозионную равнину, где на фоне плоских участков флювиогляциальных отложений выделяются пологие моренные холмы.
На территории национального парка выявлены три типа рельефа по ведущему процессу: гляциально-реликтовый, флювиогляциальный реликтовый аккумулятивный, и флювиогляциальный эрозионно-аккумулятивный.К гляциально-реликтовому аккумулятивному типу рельефа относится моренная равнина междуречья Яузы и Пехорки (около 30% общей площади). Резко очерченные эрозионные формы для данной территории не характерны. Большая часть склонов имеет небольшие углы наклона (1,5-3,5). Мягкость рельефа объясняется бронирующими свойствами плотных моренных суглинков и глин.
Растительный покров
Формирование единого лесного массива на месте отдельных рощ, перелесков, аграрных ландшафтов в Лосином острове можно отнести к XVII столетию, когда после эпохи "смутного времени" значительно уменьшилась степень сельскохозяйственного использования территории. До начала XIX века растительность прошла стадии березняков, частично сосняков, и к моменту первого лесоустройства 1840-42 годов абсолютное доминирование здесь имели хвойные леса с елью и сосной. Несмотря на значительный объем лесохозяйственной, в частности лесокуль-турной деятельности (последней только в течение Х1Х-начала XX столетий была охвачена практически вся территория национального парка), данные мероприятия в силу ряда причин коренным образом не отразились на функционировании механизма сукцессии, и, начиная с прошлого века, в пределах "Лосиного острова" начинают формироваться насаждения завершающих стадий естественного развития растительности - хвойно-широколиственные леса. Современная мозаика лесных насаждений, растительности лугов и болот полностью предопределена хозяйственной деятельностью на территории нынешнего национального парка.
В целом к лесам "Лосиного Острова", как и всего лесопаркового пояса г. Москвы, с полным основанием можно отнести утверждение: "Все современные леса созданы либо методом лесных культур, либо сформированы рубками ухода, или же представляют ту или иную стадию восстановительных сукцессии. При интенсивном ведении хозяйства антропогенное воздействие на состав и структуру ценоза, а также на возрастную динамику оказывается очень сильным. Часто проводимые рубки ухода, кроме положительного воздействия дестабилизируют естественное развитие лесного фитоценоза. Интенсификация процессов роста и развития древостоя неизбежно ускоряет его старение, искусственно снижая продолжительность жизни основного лесообразователя" (Речан и др., 1993; с.З).
По данным геоботанического районирования, территория "Лосиного острова" расположена вблизи южной границы лесной полосы с одной стороны, и восточной границы Европейской флористической провинции - с другой (Алехин, 1934, 1947,Киселева, 1964, Любимова, 1957). Это определяет преобладание в составе его флоры водных, прибрежно-водных и аллювиальных; бореальных, неморальных, лугово-степных растений, а также видов нарушенных субстратов.
К настоящему времени во флоре "Лосиного острова" отмечено 147 видов водорослей; 96 - грибов; 35 - лишайников; 69 - мхов; 660 видов сосудистых растений (около 60 % региональной флоры). Здесь произрастают около 70 видов древесных и кустарниковых пород, из которых более 20 - интродуценты (не учитывая флору "Сокольников").
Сосудистые растения представлены 90 семействами и 318 родами. Наиболее представительны следующие семейства: Compositae (Сложноцветные) - 35 родов, 67 видов, в т.ч. 13 видов p.Hieracium (ястребинка), 5 видов p.Cirsium (бодяк), 4 вида p.Centaurea; Graminaea (Злаки) - 40 родов, 62 вида, в т.ч. 8 видов р.Роа (мятлик), 5 видов p.Festuca (овсяница), по 4 вида pp.Agrostis (полевица) и Calamagrostis (вей-ник); Rosaceae (Розоцветные) - 18 родов, 53 вида, в т.ч. 12 видов p.Alchemilla (манжетка), 7 видов p.Potentilla (лапчатка); Сурегасеае (Осоковые) - 4 рода, 36 видов, в т.ч. 29 видов р.Сагех (осока); Cariophyllaceae (Гвоздичные) - 17 родов, 31 вид, в т.ч. по 7 видов pp.Silene (смолевка) и Stellaria (звездчатка); Papilionaceae (Мотылько вые) - 10 родов, 27 видов, в т.ч. 7 видов p.Trifolium (клевер), 6 видов p.Vicia (горошек, вика); Cruciferae (Крестоцветные) - 18 родов, 28 видов; Scrofulariaceae (Норичниковые) - 11 родов, 24 вида, в т.ч. 9 видов p.Veronica (вероника); Ranunculaceae (Лютиковые) - 11 родов, 23 вида, в т.ч. 9 видов p.Ranunculus (лютик); Labiatae (Губоцветные) - 15 родов, 20 видов; Umbelliferae (Зонтичные) - 15 родов, 18 видов.
Около 50% видов природной флоры сосредоточено в лесных сообществах и генетически связанных с ними единицами растительного покрова; 30% - представители водно-болотной флоры, и 20% - виды нарушенных субстратов, образующихся в результате как естественных, так и антропогенных факторов, а также ру-деральные, сорные растения, адвентивные виды и интродуценты.
"Лосиный Остров" находится вблизи южной границы (р. Ока) сплошных ареалов Eryophorum vaginatum (пушица влагалищная), Сагех globularis (осока шаровидная), С. juncella (о. ситничек, или вилюйская), Goodyera repens (гудайера ползучая), Stellaria longifolia (звездчатка звездчатка длиннолистная), Pyrola rotundifolia (грушанка круглолистная), Orthilia secunda (ортилия однобокая), Ledum palustre (багульник), Andromeda polifolia (подбел обыкновенный), Chamaedaphne calyculata (кассандра), Oxycoccus palustris (клюква), Vaccinium myrtillus (черника), V. uliginosum (голубика), Trientalis europaea (седмичник). По долине p. Клязьмы , или чуть далее, проходят границы массового распространения Cinna latifolia (цинна широколистная) и Alnus incana (ольха серая). Среди представителей флоры "Лосиного острова" можно выделить следующие географические элементы (по Вальтеру, 1982).
Бореальные виды - компоненты зоны хвойных лесов (тайги): Picea abies (ель), Pinus sylvestris (сосна), Sorbus aucuparia (рябина), Betula ssp. (береза), Athyrium filix-femina (кочедыжник женский), Eguisetum ssp. (хвощи), Lycopodium ssp. (плауны), Eriophorum ssp. (пушицы), Nuphar lutea (кубышка желтая), Nymphaea Candida (кувшинка), Drosera rotundifolia (росянка), Caltha palustris (калужница болотная), Ribes ssp. (смородина), Geranium sylvaticum (герань лесная), Pyrola ssp. (грушанки), Vaccinium ssp. (вересковые), Melampyrum ssp. (марьянник), Ledum palustre (багульник).
Среднеевропейские виды (лиственных лесов): Acer platanoides (клен остролистный), A. pseudoplatanus (к. ложноплатановый, явор), Fraxinus excelsior (ясень), Quercus robur (дуб), Tilia cordata (липа), Alnus glutinosa (ольха черная), Salix fragilis (ива ломкая, ракита), Rosa canina (шиповник), Corylus avellana (лещина), Stellaria holostea (звездчатка жестколистная), Asarum europaeum (копытень), Ficaria verna (чистяк весенний), Lathyrus vermis (чина весенняя), Viola riviniana (фиалка Риви-ниуса), Pulmonaria obcura (медуница неясная), Ajga reptans (живучка ползучая), Galeobdolon luteum (зеленчук желтый), Gallium mollugo (подмаренник мягкий), G. odoratum (п.душистый), Plantago lanceolata (подорожник ланцетный), Cirsium oleraceum (бодяк огородный), Centaurea jacea (василек луговой), Hieracium pilosella (ястребинка волосистая), Melampyrum nemorosum (марьянник дубравный, иван-да-марья).
Поэтические виды (восточно-европейских степей): Medicago falcata (люцерна серповидная), Trifolium montanum (клевер горный). Что касается непосредственно "Лосиного острова", то сюда можно добавить некоторые степные виды, распространение которых связано с древними и современными речными долинами. По одной из версий , возможной причиной нахождения "степняков" является монгольское нашествие в пределы Московской Руси XIII века. Представители степной флоры могли попасть сюда с фуражом для лошадей, который заготавливался завоевателями в южных регионах. При этом следует учитывать маршрут зимних передвижений монгольских войск по долинам рек Москвы, Яузы и Клязьмы. К растениям - степнякам "Лосиного острова" относятся Genista tinctoria (дрок красильный), Cyticus rutenicus (ракитник русский), Helictotrichon pubescens (овсец опушенный), Silene nutans (смолевка поникшая), Medicago falcata (люцерна серповидная), Primula veris (первоцвет весенний), Viola hirta (фиалка опушенная), Polygala comosa (истод хохлатый) и др.).
Южносибирские виды (центр распространения - в светлых березовых и лиственных лесах паркового типа переходной зоны между тайгой и западносибирскими степями): Polygonatum odoratum (купена душистая), Platanthera bifolia (любка двулистная), Betula pendula (береза бородавчатая), Coronaria flos-cuculi (горицвет кукушкин), Frangula alnus (крушина ломкая), Daphne mezereum (волчье лыко), Viola hirta (фиалка опушенная), Pimpinella saxifraga (бедренец камнеломка), Leontodon autumnalis (кульбаба осенняя).
Разработка системы ввода, хранения и обработки информации
Зона повышенного загрязнения почвенного покрова с СПЗ более 8 (уровень загрязнения средний и выше среднего) выявлена в западной части "Лосиного Острова"; она протянулась вдоль Ярославского шоссе полосой 3-5 км южнее до 10 км ширины. Центральная и восточная части территории характеризуются в основном слабым загрязнением (СПЗ 2-8) или же являются практически чистыми (СПЗ = 2). В центральной и московской частях парка выявлено несколько зон высоких и максимальных концентраций содержания микроэлементов в почвах: СПЗ здесь варьирует от 10 до 20, причем максимальные значения (до СПЗ = 35-50) отмечены вдоль Бумажного просека, пересекающего московскую часть парка с юга на север. Пространственная корреляция зон высоких содержаний микроэлементов в почвах совпадает с зонами максимальной пылевой нагрузки. Ассоциации накапливающихся в почвах микроэлементов довольно однородны. Основными элементами-загрязнителями являются свинец (коэффициент концентрации Кк = 3,50-5,11), серебро (Кк = 3,8-9,4), медь (Кк = 1,8-2,9). В московской зоне отмечено повышенное содержание сурьмы (Кк = 3,0). Характер загрязнения почв в целом определяется как промышленно-транспортно-бытовой. По периферии территории парка с повышенными рекреационными нагрузками наблюдаются и повышенные концентрации элементов-загрязнителей, поступающих в почву с бытовым мусором. По средним показателям ("идеальное растение") вся территория "Лосиного Острова" характеризуется средним уровнем загрязнения РП микроэлементами (СПЗ = 8-16). На этом фоне выделяются несколько локальных зон высокого и очень высокого загрязнения (СПЗ = 16-45), площадью от 0,25 до 6,0 кв.км, приуроченных в основном к автодорогам и кварталам города Москвы. Слабое загрязнение микроэлементами древесных растений выявлено главным образом в западной части национального парка. Поэлементный состав выделенных аномалий среднего и высокого загрязнения в целом однородный. В небольших количествах накапливаются в растениях серебро, свинец, цинк, ванадий; в ряде случаев - цирконий, бор, титан (Кк = 1,4-1,5).
Воды р.Яузы от истоков до г.Мытищи характеризуются гидрокарбонатным-сульфатно-кальциевым составом и слабощелочной реакцией среды (рН = 7,2-8,3); в водах реки по сравнению с фоном повышено содержание сульфатов в 1,2-2,3 раза, марганца в 1,3-6,0 раз, общего железа в 1,2-15,0 раз. В водах бассейна р.Ички отмечены аномальные концентрации общего железа (Кк = 1,2-6,5) и сульфатов (Кк = 1,2-1,7). Контрастные аномалии марганца и железа связаны с процессами заболачивания.
Воды лесных озер характеризуются сульфатно-гидрокарбонатно-кальциево-магниевым составом и слабокислой до нейтральной реакцией (рН = 6,3-6,7). Загрязнение микроэлементами сводится к повышению содержания марганца (в 4-17 раз) и железа (в 2,8-5,0 раз). Из микроэлементов в аномальных количествах присутствует никель (Кк = 1,2-2,0).
В целом воды "Лосиного Острова" относительно чистые. В донных отложениях, в отличие от природных вод, отмечается широкий спектр макро- и микроэлементов-загрязнителей: здесь накапливаются серебро, свинец, ванадий, цинк и др. металлы, характерные для снега, почв и растительно 65 сти. Интенсивная аномалия элементов с СПЗ = 26-102 выявлена в донных осадках рЛузы в пределах г.Мытищи. На территории собственно национального парка выделены еще три аномалии с СПЗ = 26,0. Среди элементов - ванадий, кобальт, свинец, цинк, олово, барий и т.д. Генезис этих аномалий определяется как промыш-ленно-сельскохозяйственный.
Наиболее контрастные аномалии химических элементов в донных осадках р. Ички выявлены вдоль МКАД. Здесь накапливаются цинк (Кк = 2,0-14,3), барий (Кк = 2,0-3,0), ванадий (Кк = 4,5), кобальт (Кк = 4,2-7,5), серебро (Кк = 2,0-3,0).
По результатам комплексной геохимической оценки сделан вывод о незначительном в целом загрязнении среды "Лосиного Острова" микроэлементами (хотя некоторые авторы подвергают данный тезис сомнению). Для лесных экосистем существует целый ряд традиционных показателей их состояния: высота и диаметр стволов, плотность размещения, развитие крон, состояние подлеска и травянистого покрова.
В Москве Институтом лесоведения РАН проводится мониторинг состояния лесопарковых насаждений и растительности на территории памятников культуры. В результате многолетних исследований на пробных площадях в городской части лесопарков Москвы (Серебряный Бор, Хорошево, Покровское-Стрешнево и др.) установлено, что под влиянием различного рода антропогенных факторов происходит постепенное вытеснение сосны обыкновенной лиственными породами, в частности, липой мелколистной. Атмосферное и почвенное загрязнения отрицательно сказываются на состоянии хвойных пород в лесопарковых массивах. Накоплен обширный материал относительно допустимых рекреационных нагрузок на насаждения лесопарков, на основе чего должны быть разработаны схемы ландшафтного и функционального зонирования территорий лесопарков.
Метод фитоиндикация состояния экосистем и внешних воздействий базируется на применении видов-индикаторов и их сообществ как показателей состояния среды. Информацию о временной динамике состояния лесного фонда в целом по конкретному объекту (лесопарку) дает лесоустройство как система государственных мероприятий (Состояние зеленых насаждений в Москве , 1998 г., с. 74).
Лесоустройство осуществляется периодически (раз в 5-10 лет), начиная с 1954 г. - в лесах и лесопарках Москвы, а также на территории практически всех крупных парков - памятниках истории и культуры. В рамках парколесоустройства выполняется анализ состояния насаждений по ряду позиций, которые входят в систему экологического мониторинга, при этом используется топографическая основа с масштабом 1:2000. Состояние зеленого фонда города определяется по возрастному и видовому составам, средним таксационным характеристикам (высота, диаметр, полнота, запас, прирост) насаждений, состоянию подроста, напочвенного покрова, типам насаждений. Рекреационное состояние территории оценивается по типу пространственной структуры, категориям состояния древостоев, санитарно-гигиеническим, эстетическим характеристикам и степени деградации лесной среды. Выполняется также анализ произошедших изменений в лесном фонде за ревизионный период (10 лет) и разрабатывается система конкретных мероприятий - ле-соводственных, биолого-защитных и мероприятий по благоустройству территории» (с. 74-75).
Изучение городских лесов (насаждений) проводится в интересах управленческих (в т.ч. контролирующих), проектных, научно-исследовательских, учебно-просветительских (в т.ч. туристско-экскурсионных) и др. учреждений и организаций - как основа для подготовки и принятия соответствующих решений в аспектах: экологическом (ресурсном, эталонном, средообразующем, защитном); градостроительном; научно-исследовательском и познавательно-просветительском. Мероприятия по контролю лесного фонда (лесоустройство) показывают, что существует реальная возможность использования их материалов для контроля городского хозяйства, обустройства, организации и формировании ландшафтов в условиях городской среды, для кадастровой оценки земель и лесов, городских зеленых насаждений и т.д.
