Особенности парцеллярной структуры парковых биогеоценозов (стр. 1 )

На правах рукописи

Особенности  парцеллярной  структуры

парковых  биогеоценозов

06.03.03 – Лесоведение и лесоводство,

лесные пожары и борьба с ними

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

г. Архангельск - 2009

Работа выполнена на кафедре лесных культур и ландшафтного строительства ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет»

Научный руководитель:  доктор сельскохозяйственных наук, 

  профессор

Научный консультант:  доктор биологических наук, 

  профессор

Официальные оппоненты:  доктор сельскохозяйственных наук, 

  профессор

  кандидат сельскохозяйственных наук, 

  доцент

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Поморский государственный университет им. ».

Защита состоится  28 октября 2009 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.008.03 при ГОУ ВПО «Архангельском государственном техническом университете», г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17, главный корпус, ауд. 1228; е-mail: harz@аgtu.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельского государственного технического университета.

Автореферат разослан  «  »  сентября 2009 года

Учёный секретарь

диссертационного совета   

   

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования. В современных условиях взаимоотношения человека и природы все чаще носят потребительский характер. Это относится и к освоению природных ресурсов отдыхающими. Научно обоснованные нормы рекреации разработаны еще недостаточно. Нет обоснования величины предельно допустимой нагрузки на структурные элементы парковых биогеоценозов.

Городские парки, являясь местами массового отдыха населения, имеют социальное и градообразующее значение. Любой элемент городской системы озеле­нения выполняет множество функций:

- обеспечивает рекреационные потребности на­селения;

- защищает от шума, выхлопных газов автотранспорта и пыли;

- формирует благоприятный фитоклимат и т. д.

Актуальность темы исследования диктуется практической значимо­стью садов и парков, особенно – для крупных городов. Решение проблемы рационального использования парков невозможно без выверенной теории рекреационного лесопользования.

Цель диссертационного исследования заключается в оценке особенностей парцеллярной структуры парковых биогеоценозов в условиях чрезмерной рекреационной нагрузки. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

- изучение, анализ и обобщение сведений, отражающих функционирование растительных систем в условиях антропогенного воздействия различной интенсивности;

- выявление особенностей парцеллярной структуры парковых сообществ, функционирующих в условиях чрезмерной рекреации;

- сравнительная оценка состояния отдельных элементов парковых фитоценозов и динамики их основных показателей;

- обоснование превентивных мероприятий, направленных на повышение устойчивости элементов парковых фитоценозов к рекреации.

Научная новизна. Установлена парцеллярная структура парковых фитоценозов, функционирующих в условиях рекреационной нагрузки различной интенсивности. Выявлена динамика изменения состава и состояния структурных элементов парковых фитоценозов в условиях чрезмерного рекреационного давления. Установлена взаимосвязь состояния растений с величиной парцелл и интенсивностью рекреации. Изучены структурная организация и функциональные особенности фитоценозов в крупнейшем парке Санкт-Петербурга. Предложены мероприятия, направленные на повышение устойчивости основных элементов парковых фитоценозов.

Теоретическое и практическое значение. Усовершенствованы методы учета растительности нижних ярусов парковых сообществ. Выявлена устойчивость структурных элементов парковых биогеоценозов к рекреационной нагрузке различной интенсивности на уровне парцелл. Полученные теоретические и практические результаты могут быть использованы в зеленом строительстве, на предприятиях садово-паркового хозяйства Санкт-Петербурга и в аналогичных субъектах хозяйствования.

На защиту выносятся следующие положения:

- особенности парцеллярной структуры парковых сообществ в условиях различного рекреационного давления;

- динамика состава и состояния структурных элементов парковых фитоценозов в условиях чрезмерой рекреационной нагрузки;

- видовое разнообразие живого напочвенного покрова, подлеска и подроста на участках парка, испытывающих различное рекреационное давление;

- сравнительная устойчивость парковых фитоценозов к рекреационной нагрузке в разных типах леса.

Апробация основных положений исследования. Основные положения были представлены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии имени с 2000 по 2008 гг., на международной конференции в 2007 г. (Москва), на международной конференции в 2008 г. (Владикавказ).

Отдельные положения диссертационного исследования длительное время использу­ются в качестве лекционного материала и при проведении практиче­ских занятий со студентами лесотех­нической академии.

По теме диссертации опубликовано семь пе­чатных работ, в том числе в периодических изданиях, включенных в перечень ВАК России.

Структура и объем диссертации. Общий объем работы - 189 страниц. Диссертация иллюстрирована 37 рисунками и включает 56 таблиц. Библиографический список содержит 212 наименований.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

В обзоре литературы делается вывод о том, что в городских парках и садах наблюдается резкое снижение разнообразия видов. Биогеоценозы в зонах отдыха населения менее устойчивы и менее продуктивны, чем естественные экосистемы.

Отмечается, что работ по изучению состояния парковых фитоценозов довольно много, однако публикаций, содержащих материалы по устойчивости структурных элементов (парцелл) к рекреационной нагрузке, существенно меньше.

2. ПРОГРАММА, МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Для достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1. Изучить состав и состояние парковых фитоценозов.

2. Выявить особенности структуры парковых фитоценозов.

3. Выявить причины и тенденции реструктуризации растительных сообществ.

4. Оценить степень воздействия рекреации на структурные элементы парковых сообществ.

5. Установить закономерности изменения состава и численности отдельных видов растений в условиях интенсивной рекреации.

6. Оценить значение хозяйственных мероприятий для улучшения санитарного состояния парковых фитоценозов.

7. Предложить меры для предотвращения деградации парковых комплексов. 

Методы исследований. Основная часть полевых и камеральных работ выполнена с использованием стандартных методик (Загреев и др., 1992; Методы изучения…, 2002). Распределение деревьев по категориям состояния осуществляли на основании «Санитарных правил …» (2007).

Работы по учету нижних ярусов растительности осуществлялись в соответствии с методикой, разработанной кафедрой лесоводства Санкт-Петербургской лесотехнической академии (патент РФ ). На круговых учетных площадках радиусом 1,78 м в соответствии с этой методикой проводили описание подроста и подлеска по породам, возрасту, высоте и состоянию.

Жизнеспособность молодого поколения (индекс состояния) оценивали по протяженности кроны, доле сухих ветвей, характеру охвоения, величине прироста, степени повреждения растений. При этом выделяли следующие категории подроста: «сухой», «нежизнеспособный», «поврежденный», «жизнеспособный».

Проективное покрытие (в процентах), видовой состав и встречаемость преобладающих видов в живом напочвенном покрове определяли на тех же круговых площадках, на которых изучали подрост и подлесок. 

Для изучения горизонтальной структуры сообщества вся поверхность опытных участков разбивалась на квадраты размером 5х5 м или 10х10 м в зависимости от величины рекреационной нагрузки, и затем по (1969) выделялись дискретные парцеллы разного размера.

Все выделяемые парцеллы были сгруппированы по размерам: мелкие – до 25 м2, средние – до 225 м2,  крупные – более 225 м2.

По величине нагрузки было выделено три  группы объектов:

1. Фитоценозы, испытывающие слабую рекреационную нагрузку (не более 20 парцелл на 1 га). 

2. Фитоценозы, испытывающие среднюю рекреационную нагрузку (от 21 до 40 парцелл на 1 га).

3. Фитоценозы, испытывающие высокую (чрезмерную) рекреационную нагрузку (более 40 парцелл на 1 га).

Геоботаническое описание объектов проводили по Г. Вальтеру (1982). Для каждой опытного участка вычисляли значения коэффициентов рассеивания видов (КР) и коэффициентов пестроты сложения живого напочвенного покрова (КП) по (1964):

  Кр = N/n ;  Кп = 100n/a, 

где N – общее число видов на объекте, экз.; n – среднее число видов на учетной площадке, экз.; a – количество учетных площадок.

Классификация лесопарковых ландшафтов на объектах исследования, их важнейшие характеристики получены с использованием нормативов, приведенных в «Основных положениях организации и ведения лесопаркового и лесного хозяйства в пригородной зоне Ленинграда» (1987).

Характеристика объектов исследований. Городской парк «Сосновка» создан в послевоенные годы. Основная часть территории – бывший военный аэродром. Преобладающая часть древостоев имеет возраст не более 70 лет. Общая площадь парка составляет около 303 га.

Весь парк разбит на кварталы, хорошо развита дорожно-тропиночная сеть. Эти элементы организации лесного фонда и мелиоративные канавы использованы в качестве естественных границ объектов исследования.

Выбранные объекты характеризуются чистыми и смешанными по составу древостоями. Главный компонент фитоценоза представлен низкобонитетными, низкополнотными сосновыми древостоями (табл. 1 и 2).