заповедника «Ненецкий», 2013 – 2015 гг
Сукцессии растительности и рекультивация антропогенно-изменённых ландшафтов
окрестностей посёлка Красное и государственного природного
заповедника «Ненецкий», 2013 – 2015 гг
студентка 1 курса ЭБФ
Петрозаводский государственный университет
Петрозаводск, Россия
Научные руководители: к. б. н., учитель биологии и химии, ;
к. б. н., доцент,
Аннотация. В работе представлены результаты исследования антропогенно-изменённых ландшафтов и различных типов протекающих на них сукцессий, а также рекомендации по рекультивации и укреплению субстрата нарушенных ландшафтов.
Ключевые слова: сукцессии, антропогенно-изменённые ландшафты, биогеоценозы, сосудистые растения, растительные сообщества, растительный покров, озеленение, рекультивация.
Successions of vegetation and remediation of the anthropogenically changed landscapes in the neighborhoods of the settlement Krasnoe and in the Nenets Nature Reserve, 2013 – 2015
Polina Vladislavovna Ledkova
Student, 1 course, EBF
Petrozavodsk State University
Petrozavodsk, Russia
E-mail: polya. *****@***ru
Abstract. The paper presents the results of the researches of anthropogenically modified landscapes and different types of successions on them, as well as recommendations for remediation and strengthening of the substrate of disturbed landscapes.
Keywords: successions, anthropogenically modified landscapes, biogeocoenosises, vascular plants, plant communities, vegetation cover, greening, remediations.
Актуальность. В настоящее время многие экосистемы разрушаются под влиянием деятельности человека. Тундровые экосистемы являются очень хрупкими и при нарушении медленно восстанавливаются. В окрестностях посёлка Красное, расположенного на территории Ненецкого автономного округа, местные жители уничтожают растительный покров, на пойменных лугах вырезают дернину и используют её для озеленения подворий. Заповедник «Ненецкий» создан в 1997 г. На территории заповедника находится 30 законсервированных скважин газового конденсата, разработанных в 1977 – 1979 гг. В процессе бурения прилегающие к скважинам территории сильно пострадали от антропогенной деятельности. Растительный покров был уничтожен.
Гипотеза. Если антропогенно-изменённые ландшафты разнотипны, то сукцессии растительности на них протекают с разной скоростью и различаются стадиями развития.
Цель работы. Изучить сукцессии растительности антропогенно-изменённых ландшафтов разного типа в окрестностях п. Красное и на территории заповедника «Ненецкий», рекультивировать участки нарушенных ландшафтов.
Задачи исследований: 1) проследить основные стадии зарастания нарушенных ландшафтов пойменных лугов окрестностей п. Красное и заповедника Ненецкий. Выявить пионерные виды сосудистых растений; 2) изучить ход сукцессий антропогенно-нарушенных ландшафтов тундры и лесотундры окрестностей п. Красное и заповедника Ненецкий; 3) определить видовой состав сосудистых растений, участвующих в зарастании нарушенных экосистем; 4) разработать рекомендации по рекультивации повреждённых ландшафтов, рекультивировать участки антропогенной пустоши в районе школы и газопровода.
Научная новизна. Впервые на территории Ненецкого автономного округа изучены сукцессии растительности антропогенно-изменённых ландшафтов разного типа, выявлены основные стадии первичных и вторичных сукцессий. Проведена рекультивация с использованием старых деревянных материалов.
Материалом работы явились результаты исследований, проведённых в 2013 – 2015 гг. в окрестностях п. Красное и на территории заповедника «Ненецкий». По общепринятым методикам [1, 2, 6, 7] выполнено 170 геоботанических описаний растительных сообществ. Приведена классификация сукцессий растительности, составлены фитоценотические ряды, иллюстрирующие процессы зарастания.
Методы исследований: 1) маршрутный (выявление антропогенно-изменённых ландшафтов, видового состава сосудистой флоры; 2) стационарный (заложение пробных площадей, выполнение геоботанических описаний, геоботаническое картирование); 3) лабораторный (гербаризация и определение растений, обработка материала); 4) прямой и косвенный метод сукцессионных связей [4]; 5) статистическая обработка данных (определение среднего значения проективного покрытия на пробных площадях, отклонения от среднего); 6) моделирование; 7) сравнительный анализ.
В результате работы выделены следующие типы сукцессионных процессов:
1) восстановительные сукцессии на антропогенно-нарушенных ландшафтах пойменных лугов, испытывающих в настоящее время антропогенную и пасквальную нагрузку. Зарастание здесь происходит намного быстрее, чем на повреждённых участках тундры и лесотундры [3, 5];
2) восстановительные сукцессии на антропогенно-нарушенных ландшафтах пойменных лугов, которые в настоящее время не испытывают антропогенную нагрузку (заповедник «Ненецкий», п-ов Костяной Нос). В зарастании участвует 41 вид сосудистых растений, что намного больше, чем на остальных пробных площадях луговых местообитаний.
3) вторичные сукцессии на антропогенно-нарушенных ландшафтах тундры и лесотундры. Разрушенные сообщества не восстанавливаются, на их месте развиваются сообщества луговых трав, которые затем сменяются ивово-разнотравно-злаковыми ценозами;
4) первичные сукцессии на каменисто-песчаном субстрате. Прогнозируя ход сукцессии, можно предположить, что зарастание будет происходить по природному типу и завершится формированием ивово-осоково-разнотравных сообществ;
Выявлено, что древесный мусор на антропогенно-нарушенных участках инициирует процессы зарастания. На основании этого мы предлагаем укреплять оголённый песчаный субстрат старыми деревянными материалами, которые следует укладывать на поверхности песчаного субстрата в форме прямоугольных рамок. Укреплённый участок субстрата необходимо засеять семенами тех луговых трав, которые являются пионерами зарастания. Рамки задерживают влагу и препятствуют развеиванию семян. Рекультивацию следует проводить в июне. В соответствии с разработанными рекомендациями мы провели работы по рекультивации песчаной пустоши у школы и в районе газопровода.
На территории заповедника в результате аварии на скважине №9 в 1981 году образовался грифон, со дна которого неконтролированно выбрасывался нефтегазовый конденсат. Во время весеннего паводка в 2014 году дамбу, отделяющую грифон от русла реки, размыло, и выделяющиеся из грифона вещества получили свободный выход в русло реки и далее в Баренцево море. Мы рекомендовали для восстановления разрушенных дамб использовать гравий и песок. В августе 2015 года, учитывая наши рекомендации, дамбу восстановили.
Выводы: 1) на начальных стадиях зарастания пойменных лугов преобладают сообщества низкотравных злаков, которые сменяются разнотравно-злаковыми ценозами. Пионерами зарастания являются Festuca ovina L., Veratrum lobelia Bernh, Poa pratensis L.; 2) сукцессионные процессы нарушенных тундровых и лесотундровых ландшафтов протекают крайне медленно. Исходные кустарничково-лишайниковые сообщества не восстанавливаются. На обнажённом субстрате селятся луговые травы, которые затем сменяются ивово-разнотравными ценозами; 3) в процессах зарастания участвует 81 вид сосудистых растений из 68 родов, 35 семейств, 3 классов, 2 отделов; 4) рекомендуем для озеленения подворий высевать семена луговых трав, для ускорения процессов зарастания нарушенных тундровых ландшафтов укреплять песчаный субстрат деревянными конструкциями. Разрушенные паводком дамбы у аварийной скважины №9 восстановили в августе 2015 года, учитывая разработанные автором рекомендации.
Подтверждение гипотезы: изученные антропогенно-изменённые ландшафты разнотипны, поэтому сукцессии растительности на них протекают с разной скоростью и различаются стадиями развития. Таким образом, выдвинутая гипотеза подтвердилась.
Значимость работы для оценки и снижения экологического риска. Данные работы являются основой для дальнейших мониторинговых работ, позволяют прогнозировать ход сукцессионных процессов нарушенных экосистем. Разработанные рекомендации позволяют повысить уровень экологической культуры местного населения, сохранить пойменные луга и рекультивировать нарушенные ландшафты тундры и лесотундры.
Программа действий. Продолжение мониторинга повреждённых экосистем окрестностей посёлка Красное и районов законсервированных скважин газового конденсата государственного природного заповедника «Ненецкий». Экологическое просвещение населения п. Красное. Рекультивация нарушенных ландшафтов.
Список литературы:
1. Александрова смен растительного покрова.//Полевая геоботаника. М. – Л.: Наука, 1964. Т. 3. С. 300 – 447.
2. Воронов . - М.: Высшая школа, 1973. – 383 с.
3. Ледкова растительности антропогенно-изменённых ландшафтов окрестностей посёлка Красное и Государственного природного заповедника «Ненецкий» // Научные труды молодых исследователей программы «Шаг в будущее». М. - 2014 г. Т.17. С. 35 – 37.
4. , Наумова о растительности (история и современное состояние основных концепций). - Уфа: Гилем, 1998. - 413 с.
5. , Ледкова растительного покрова на антропогенно-изменённых ландшафтах окрестностей посёлка Красное и Государственного природного заповедника «Ненецкий» // Наука и образование в XXI веке: теория, практика, инновации: сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции 2 июня 2014 г. В 4 частях. Часть III. М.: «АР-Консалт», 2014 г. С.126 – 128.
6. Сукачев общие теоретические вопросы фитоценологии // Вопросы ботаники. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1954. Т. 1. С. 289–330.
7. Ярошенко . Основные понятия, направления и методы. М.–Л.: Изд-во АНСССР, 1961. 474 с.
References:
1. Aleksandrova V. D. Izuchenie smen rastitelnogo pokrova.//Polevaya geobotanika [The study of shifts in vegetation cover.//Field geobotany]. Moscow: Nauka, 1964. T. 3. P. 300 – 447.
2. Voronov A. G. Geobotanika [Geobotany]. Moscow: Vysshaya shkola, 1973. – 383 p.
3. Ledkova P. V. Scientific works of young researchers programme "Step into the Future”. Moscow, 2014. T. 17. P. 35 – 37.
4. Mirkin B. M., Naumova L. G. Nauka o rastitelnosti (istoriya i sovremennoe sostoyanie osnovnykh kontseptsiy) [Science vegetation (history and modern condition of the basic concepts)]. - Ufa: Gilem, 1998. - 413 p.
5. Panarina N. G., Ledkova P. V. Science and education in XXI century: theory, practice, innovations: collection of scientific papers on materials of International scientific-practical conference on June 2, 2014. Moscow: «AR-Konsalt», 2014. P.126 – 128.
6. Sukachev V. N. Nekotorye obshchie teoreticheskie voprosy fitotsenologii // Voprosy botaniki [Some general questions of theoretical phytocenology // botanicks]. Moscow: AN USSR, 1954. T. 1. P. 289–330.
7. Yaroshenko P. D. Geobotanika. Osnovnye ponyatiya, napravleniya i metody [Geobotany. Basic concepts, methods and directions]. Moscow: ANUSSR, 1961. 474 p.
