Введение к работе
Актуальность темы. Усиливающийся за последнее время а мире процесс синантропизации и экотонизации растительности приводит к увеличению доли опушечных фитоценозов в растительном покрсве. Это обуславливает необходимость глубокого и всестороннего изучения процессов, происходящих на лесной опушке, выявления ее роли и значения в общей структуре лесных экосистем.
С другой стороны, рациональное природопользование предполагает использование природных закономерностей, способных существенно влиять на его экологическую и экономическую эффективность. На лесной опушке сосредоточено большое количество хозяйственно денных видов лесных растений, необходимость расширенного воспроизводства которых в условиях рынка обусловлена увеличением потребительского спроса со сторокы населения, а также легкой, пищевой и медицинской промышленности. Это предполагает поиск наиболее эффективных способов выращивания видов растений, пользующихся высоким спросом, а также разработку рациональных приемов охраны природы в пределах лесной опушки.
Объектом исследования являются локальные экотонные участки равнинных лесных экосистем, образующие опушечный комплекс фитоценозов (проценозов).
Предметом исследования являются синэкологические закономерности, возникающие при взаимодействии соседних фитоценозов в пределах лесной опушки в Спасском районе Приморского края (западные отроги хребта Синий при переходе вторичных малоценных лесов к Приханкайской равнине) и Хасанском районе (в окрестностях полуострова Краббе), а также на восточном побережье острова Русский и западном побережье острова Петрова в Лазовском заповеднике.
Цель и задачи исследования. Цель исследования - выявление и объяснение эколого-фитоценотического эффекта в распределении опушечной растительности.и поиск путей практического использования опушечного эффекта при выращивании хозяйственно ценных растений. Поставленная цель обуславливает решение следующих задач: 1) обосновать необходимость изучения процессов самоорганизации растительного покрова лесной опушки; 2) определить место и роль опушки в общей структуре лесных экосистем; 3) рассмотреть характерные особенности проявления опушечного эффекта для ряда травянистых, кустарниковых и древесных видов растений; 4) развить представление о механизме аутогенной сукцессии в пределах лесной опушки; 5) разработать практические рекомендации по выращиванию некоторых
- г -
хозяйственно ценных видов растений лесной опушки.
Методика исследования. Сбор эмпирического материала проводился в 1993-1996 гг. При этом использовался традиционный метод профилирования растительности, с последующей оценкой динамики жизненного состояния различных групп особей. В качестве индикаторных растений лесной опушки рассматривались четыре вида травяных растений, шесть видов кустарников и три вида деревьев. Было исследовано 40 поперечных профилей различной протяженности.
Научная новизна. Изучение растительного покрова лесной опушки с целью выявления особенностей его самоорганизации является относительно новым подходом в экологии растений и геоботанике. Впервые разработана структурная схема - пирамида синэкологическо-го разнообразия, которая показывает структурные изменения в лесной экосистеме начиная от ее опушки и кончая центральными участками. Выявлены синморфологические эффекты эколого-фитоценотичес-кой природы, возникающие в пределах лесной опушки, выражающиеся в увеличение высоты и биомассы растений, количества и размеров генеративных органов и т.д. Предложена схема механизма аутогенной сукцессии, действующего в пределах лесной опушки и связанного с возникновением протокооперации между соседствующими фитоценозами.
Практическая значимость работы связана со сравнительно новым и мало разработанным направлением в отечественном природопользовании, основанном на использовании эффектов эколого-фтоценотичес-кой природы при выращивании быстровозобновимых лесных ресурсов -хозяйственно ценных видов лесных растений с целью существенного увеличении их продуктивности. Разработан ряд рекомендаций по использованию в хозяйственной деятельности тех преимуществ, которые дает опушечный эффект.
Основные защищаемые положения. 1) Понятие "опушечный комплекс фитоценозов" является ключевым при изучении структурно-функциональных особенностей лесной опушки. 2) В пределах лесной опушки возникает специфический эффект эколого-фитоценотической природы, который выражен в скачкообразном изменении биомасса растений вдоль изучаемого градиента. 3) Опушечный эффект является следствием явления протокооперации, возникающего в пределах контрастных участков лесной опушки. Протоокооперация выступает в качестве механизма аутогенной сукцессии на лесной опушке. 4) В момент возникновения опушечного эффекта биомасса ряда особей хозяйственно
ценных растений увеличивается в среднем более чем в два раза, что позволяет практически использовать данный эффект при их специальном выращивании.
Апробация работы и публикации. Основные положения работы докладывались или были представлены на всероссийской научной конференции "Структурные исследования геосистем" (Биробиджан, 1994); региональной научной конференции посвященной 150 летию Российского географического общества (Владивосток, 1995); на всероссийской научной конференции "Географические исследования Азиатской России" (Иркутск, 1995); на региональной научной конференции в БПИ ДВО РАН "Почвенные, лесные, водные ресурсы Дальнего Востока" (Владивосток, 1996), на заседании секции Леса в БПИ ДВО РАН (1997), на заседаниях секции Ученого Совета в ТИГ ДВО РАН (1998).
По материалам диссертации опубликовано 8 работ, 3 работы находятся в печати.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложения материалов полевых исследований и списка литературы из 169 наименований, в том числе 43 иностранных. Основной текст изложен на 172 страницах машинописного текста и содержит 47 таблиц, 22 рисунка и 6 фотографий.
Автор благодарит за творческую поддержку, оказанную при написании диссертации Бакланова П.Я., Семкина Б.И., Горового П.Г., Тарханову М.Г., Татаринова В.В., Урусова В.М., Селедца В.П., Преображенского Б. В. , Чупрынина В.И., МошковаА.В., Киселева А. Н., Крестова П.В., Осипова С.В., Гришина С.Ю., Верхолат В.П., Пшеничникову Н.Ф., Чипизубову М.Н.