ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ КРАЕВОГО ЭФФЕКТА В РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВАХ

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ КРАЕВОГО ЭФФЕКТА В РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВАХ
НА ГРАНИЦЕ КОНТАКТА «ЛЕС-ЛУГ» (НА ПРИМЕРЕ ЛОГА ХОЛОДНОГО, ПРИРОДНЫЙ ПАРК
«САМАРОВСКИЙ ЧУГАС»)
Лобанова Юлия Алексеевна
Учитель химии, Ю.П. Пережегина
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя
общеобразовательная школа №2», 10 класс
Российская федерация, Ханты-Мансийский автономный округ-Югра,
город Ханты-Мансийск
В настоящее время проблема сохранения окружающей среды в целом и в том числе краевого эффекта «лес-луг»
концентрирует на себе внимание экологов не только нашей страны, но и всего мира. На территории города ХантыМансийска в последнее время происходит активное преобразование естественных ландшафтов и повышение
хозяйственной освоенности городской территории и устойчивый рост эмиссии загрязнителей. Поэтому и нас
заинтересовал вопрос о ценности краевого эффекта
Краевой эффект — это сочетание комплекса факторов, обуславливающих тенденцию к увеличению разнообразия
и плотности организмов на окраинах двух соседствующих сообществ в наш случае «лес-луг» и в переходных областях
между ними.
Новизна нашего исследования состоит в том, что на сегодняшний день, подобная работа на территории лога
Холодный (Природный парк «Самаровский чугас») не проводилась.
Цель: выявление особенностей проявления краевого эффекта на границе контакта «лес-луг».
Гипотеза: Верно ли, что в области контакта сообществ растений луга и леса развивается краевой эффект,
проявляющийся в повышении видового богатства растений, более высокой их продуктивности и увеличении активности
почвенных ферментов.
Объект исследования: экотон на границе лес-луг на территории лога Холодного.
Предмет исследования: растительность экотона , каталазная активность почвы.
Для подтверждения гипотезы мы решали задачи:
1. Описать видовой состав лесных и луговых растительных сообществ лога Холодного.
2. Охарактеризовать комплексы доминирующих видов в растительных сообществах леса, луга и области их
перехода.
3. Проанализировать тенденцию изменения экологических показателей растительных сообществ и
ферментативной активности почв в области контакта леса и луга.
4. Определить связь видового богатства растительных сообществ с биологической активностью почвы.
Материалы и методы исследования
Исследование проводили с июля по октябрь 2011 года на модельном участке лога Холодный, расположенном на
территории Природного парка «Самаровский Чугас»
Для выявления краевого эффекта в области контакта растительных сообществ леса и луга заложена трансекта,
которая содержал 9 площадок одинакового размера и расположенных на разном расстоянии друг от друга.
На каждой пробной площадке определяли видовой состав растений, проективное покрытие по шкале обилиядоминирования Браун-Бланке, надземную фитомассу растений в воздушно-сухом , также брали пробы почвы, на
определение каталазной активности газометрическим способом (реакция с H2O2) по методу Галстяна.
В результате изучения растительности заложенной трансекты выявлено 47 видов растений, относящихся к 25
семействам. Видовой состав сосудистых растений представлен 45 видами (24 семейства), а мохообразных – 2 видами (1
семейство). Наибольшим видовым богатством отличаются сем. Бобовые (5 видов), Сложноцветные (5 видов) и Розовые
(4 вида).
Общими для растительных сообществ леса, луга и лесолугового экотона были 11 видов: клевер луговой,
незабудка дернистая, мятлик луговой, овсяница луговая, черноголовка обыкновенная, лютик ползучий, осока, лапчатка
гусиная, таволга вязолистная, одуванчик лекарственный и хвощ лесной.
В составе растительности лесолугового экотона (участки 4-6) нами отмечено самое большое количество видов
33. Из них только 7 видов приурочено к экотону и не встречаются на лугу и в лесу. К таким видам относятся брусника
обыкновенная, черника обыкновенная, звездчатка ланцетовидная, подмаренник северный, малина обыкновенная, ситник
и осот полевой.
Растительные сообщества луга, леса и зоны контакта «лес-луг» характеризуются специфичным набором
доминантов. В луговом фитоценозе доминирует клевер ползучий, лапчатка гусиная и лютик ползучий, в лесном – мхи
гилокомиум блестящий и плевроциум Шребера, а в области контакта сообществ - гилокомиум блестящий, кислица
обыкновенная, хвощ лесной и черника обыкновенная.
Как видно из Таблицы 1, экологические индикаторы краевого эффекта (ферментативная активность почвы,
видовое богатство и биомасса растительных сообществ) изменяются не согласованно. Например, всплеск числа видов
растений отмечается на участках 3-7, фитомассы – на участках 2-4, а активности каталазы – на участках 2-8. Всплеск
значений всех трех индикаторов краевого эффекта происходит только на участках 3-4 и, по-нашему мнению, они
являются истинным экотоном. При этом повышенный уровень видового богатства растений и каталазной активности
почвы в лесу, указывает на распространение экотона до участка 7.
Таблица 1. Экологические показатели сообществ растений и ферментативной активности почвы на
изученной трансекте.
Участок
Показатель
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Число видов растений
Сухая фитомасса, г
Каталазная активность, мл О2/г/мин
16
35.31
3.80
18
38.21
8.90
22
45.04
6.80
25
31.80
6.93
22
24.38
6.27
17
14.14
4.43
24
9.73
7.40
21
6.32
8.00
16
5.22
3.20
* жирным шрифтом выделены значения, указывающие на проявление краевого эффекта;
** темно-серым цветом выделена область распространения истинного экотона, светло-серым – вероятного
экотона.
Таким образом, лесолуговой экотон проявляется на участках 3-7 и распространяется от границы контакта
леса и луга на 10.5 м как в сторону леса, так и в сторону луга.
В области экотона наблюдается увеличение активности почвенной каталазы. Вероятной причиной этого
может являться формирование благоприятных условий для почвенных организмов. Повышенное видовое
богатство растений в области экотона увеличивает кормовое разнообразие, что может привлекать почвенных
животных и способствовать более интенсивному поступлению и накоплению каталазы в почве.
На основе полученных результатов мы сделали следующие выводы:
1. Видовой состав растений представлен 47 видами. Наибольшее их число (33 вида) отмечено в лесолуговом
экотоне, меньшее (27 видов) - в растительном сообществе леса, а минимальное (23 вида) – в сообществе луга.
2. Растительные сообщества луга, леса и зоны контакта «лес-луг» характеризуются специфичным набором
доминантов. В луговом фитоценозе доминирует клевер ползучий, лапчатка гусиная и лютик ползучий, в лесном – мхи
гилокомиум блестящий и плевроциум Шребера, а в области контакта сообществ - гилокомиум блестящий, кислица
обыкновенная, хвощ лесной и черника обыкновенная.
3. В области контакта сообществ растений луга и леса развивается краевой (опушечный) эффект, проявляющийся
в повышении видового богатства растений, более высокой их продуктивности и увеличении активности почвенных
ферментов. Это указывает на развитие в этой области экотона, который распространяется на 10.5 м от границы контакта
сообществ как в сторону леса, так и в сторону луга.
4. Выявлена тесная прямая связь активности почвенной каталазы с видовым богатством растений, что может
быть связано развитием в области экотона благоприятных условий для почвенных организмов, привлекаемых более
высоким разнообразием корма.
Практическая значимость работы:
а) Результаты работы позволяют оценить биологическое разнообразие экотона на границе лес-луг на
территории лога Холодного и других моделях. Создание и обоснование теоретических и методических основ
устойчивого природопользования в зоне экотона «лес-луг», оценка экологического состояния и разработка конкретных
практических рекомендаций и схем природопользования – являются актуальными с научной точки зрения и имеют
важное народнохозяйственное значение.
б) Материалы исследования могут быть использованы на занятиях элективного курса в школ.е
Рекомендации:
1. Необходима смена принципов ведения хозяйствования в экотоне «лес-луг» лога Холодного, ориентация на
рациональное природопользование, в том числе исключить антропогенное влияние.
2. Для разработки и принятия эффективных управленческих решений необходимо:
– активизировать разработку кадастров природных ресурсов лесо-луговых территорий.
– детализировать градостроительный, лесной кадастры.
Список литературы
1. Минеев В.Г. и др. Практикум по агрохимии: Учебн. пос. М.: Изд-во МГУ, 2001. 689 с.
2. Самедов П.А., Надиров Ф.Т. Влияние дождевых червей и мокриц на физико-химические и
поверхностные свойства почв / Почвоведение, №8, 1989. С.109-115.
3. Зайков Г.И. Учение о растительных сообществах. Омск: Изд-во ОмГПУ, 1971. 154 с.
4. Комиссарова Т.С. Полевые уроки по геоэкологии. СПб: Просвет, 1995. 168 с.
5. Нетрусов А.И., Захарчук Л.М. и др. Практикум по микробиологии: Учеб. пос. для студ. ВУЗов. М.:
Издательский центр «Академия», 2005. с. 105-107.
6. Бабьева И.П., Агре Н.С. Практическое руководство по биологии почв. М.: Сельхозлит, 1971. 211 с.