«ИЗУЧЕНИЕ РЕКРЕАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ НА ЛУГОВУЮ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ПРИРОДНОГО ПАРКА» - ВКР

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. СИНАНТРОПИЗАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ОХРАНЯЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ 5

1.1. Особо охраняемые территории - объекты сохранения биоразнообразия 5

1.2. Синантропизация флоры и растительности охраняемых территорий 8

1.3. Влияние рекреации и выпаса на растительность 15

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА 32

2.1. Географическое положение 32

2.2. Климат 34

2.3. Геология, геоморфология и рельеф 35

2.4. Гидрология 36

2.5. Почвообразующие породы и почвы 37

2.6. Растительный мир района 38

Глава 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. 43

3.1. Объект и методы исследования 43

3.2. 2. Систематический состав изучаемого объекта 55

3.3. 3. Спектр жизненных форм сообществ луговой растительности вдоль градиента рекреационной и пастбищной нагрузки 56

3.4. Экологический спектр флоры 59

3.5. Анализ адвентивных видов 60

3.6. Фитоценологический спектр флоры 62

3.7. Ресурсная характеристика флоры лугов 64

Глава 4. ФЛОРИСТИЧЕСКАЯ РАБОТА КАК ОДИН ИЗ ПУТЕЙ ПОВЫШЕНИЯ БОТАНИЧЕСКОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ГРАМОТНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ 68

4.1. Изучение флоры - одно из направлений повышения общебиологической грамотности школьника 68

4.2. Урок биологии на тему: «Рекреационная нагрузка на озеро Кандры-Куль» 70

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79

ЛИТЕРАТУРА 82

ПРИЛОЖЕНИЕ 102

---

Введение

Для сохранения удивительной по красоте и разнообразию природы Республики Башкортостан (РБ) в последние десятилетия создано сеть особо охраняемых природных территорий (ООПТ) (заповедники, национальные парки, природные парки, заказники, памятники природы, ботанические сады и т.д.).

В ООПТ охраняются находящиеся в критическом состоянии естественные ландшафты, растения и животные (Реестр., 2010). Несмотря на изначальный замысел создания ООПТ, полностью ограничить флору от антропогенной трансформации и внедрения, синантропных видов не представляется возможным. Все ООПТ РБ находятся в той или иной степени в хозяйственном использовании. Высокой антропогенной нагрузке подвергаются национальные и природные парки, созданные для сохранения природных комплексов, имеющих особую экологическую и эстетическую ценность. На особо охраняемых территориях ведется экскурсионная, научная и хозяйственная деятельность, что приводит к ненормированной рекреационной нагрузке. На данных территориях идет процесс проникновения в природную флору заносных видов растений, изменение состава и структуры естественной флоры под влиянием антропогенных факторов. Обладая определенными знаниями, при помощи хорошо продуманных мер можно взять процесс синантропизации под контроль.

На ООПТ находятся населенные пункты, кордоны, сети дорог и тропы, которые приводят к антропогенной трансформации растительности. Изучение процессов синантропизации в условиях охраняемых территорий позволяет сравнить состояние естественных и антропогенных фитоценозов и анализировать тенденции изменений, которые вносит в природу человек. Именно здесь можно, в какой-то мере поставить процесс синантропизации под контроль и защитить естественную растительность от антропогенных воздействий.

Для изученияя процессов синантропизации под влиянием рекреации в условиях заповедного режима был выбран природный парк «Кандры-Куль».

Объект исследования: флора луговой растительности природного парка «Кандры-куль».

Целью выпускной квалификационной работы является выявление и анализ рекреационной дигрессии луговой растительности на северной границе природного парка «Кандры-Куль».

Из цели вытекают следующие задачи:

- выполнить геоботанические описания растительности и выявить богатство флоры;

- провести анализ флоры по систематическому составу, жизненным формам, по фитосоциологическому спектру, происхождению видов, по хозяйственному значению;

- выявить степень синантропизации и адвентизации флоры.

- рассмотреть возможность использования результатов работы и знаний, при проведении уроков по биологии в школе.

Материал для написания работы был собран в 2019-2020 году. С целью изучения влияния рекреации на травяную растительность лугов на северной границе природного парка «Кандры-куль» нами были выполнены 10 геоботанических описаний и собран 150 листов гербарного материала. Работа проводилась на кафедре биоэкологии и биологического образования Естественно-географического факультета БГПУ им. М. Акмуллы.

По теме выпускной квалификационной работы опубликована научная статья: Анализ рекреационной нагрузки на луговую растительность

природного парка "Кандры-куль".

Выпускная квалификационная работа состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем 117 страниц, в том числе 15 страниц приложения. Список использованной литературы включает 213 источников, из которых 29 иностранных.

---

Выдержка из текста работы

Глава 1. СИНАНТРОПИЗАЦИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ОХРАНЯЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ

1.1. Особо охраняемые территории - обьекты сохранения биоразнообразия

История ООПТ тесно связана с историей человеческой цивилизации. Истоки создания охраняемых природных территорий уходят корнями в глубокую древность. Практика организации первых ООПТ (т. е. изъятие из традиционного природопользования отдельных природных объектов, территорий и установление особого режима их охраны) насчитывает несколько тысячелетий.

С времен древнейших цивилизаций Индии, Вавилонии, Древней Греции известны «культовые заповедники», «священные рощи», «шаманские места». При этом выбирались природные объекты, отличающиеся спецификой восприятия: роща или группа необычных старых деревьев, горная вершина, живописное озеро, зияющая пещера, просто красивый пейзаж. В таких заповедных священных местах запрещалась охота, рыбная ловля, рубка деревьев, пастьба скота, земледелие. «Здесь беженцы находили приют, больные-исцеление, жаждущие-мудрость» (Дежкин и др., 2000).

С 1872 в США г. стали организовываться национальные парки, а в России в 90-х годах XIX в. возникли первые негосударственные заповедники. Основные концептуальные подходы (утилитарные, духовные и научные) к созданию ООПТ, существующие и поныне, оформились в этот же период (Вайнер, 1991).

На антропоцентрическом тезисе основан утилитарный подход. Природа для человека имеет в основном экономическое и ресурсное значение, ее компоненты могут быть разделены на «полезные» и «вредные»; первые нужно поддерживать, оптимизировать, вторые-изменять, в случае необходимости уничтожать. Сторонники такого подхода считали, что природа должна управляться человеком, ее надо возделывать, улучшать, покорять и т. п.

Сторонники данной точки зрения считали, что ООПТ создавать можно и нужно, но только в той степени, в какой это выгодно человеку.

Второй подход к созданию ООПТ основан на нравственных, этических, эстетических аспектах отношения к природе. Сторонники этого подхода (в России начала ХХ в. это, прежде всего, И. П. Бородин, А. П. Семенов-Тян- Шанский) считали, что природа самоценна, вне зависимости от того, приносит ли она пользу человеку, а другие живые существа, наряду с человеком, имеют равное право на существование. Природная гармония должна служить эталоном для человечества, и сохранять ее, наш нравственный долг. Этому мировоззрению соответствуют различные оттенки философских учений о нравственном самоограничении, а также об экологической этике (Тишков, 1995).

Наряду с утилитарным и эстетико-этическим подходами к охране природы и созданию ООПТ, возник и третий научный подход. Во второй половине XIX в. оформились такие науки, как экология, фитоценология, в 90х годах XIX века в России зародилось ландшафтоведение, ставившее целью комплексное изучение природы и воздействие на нее человека.

Вначале XXI в. ООПТ занимали около 11,7% поверхности суши и примерно 1% акватории Мирового океана (Красилов, 1992). За последние 40 лет суммарная площадь ООПТ в мире увеличилась с размера Великобритании до размера, превышающего площадь всего Африканского континента. По занимаемой площади ООПТ сейчас вышли на третье место в мире после лесохозяйственных и пастбищных ландшафтов, превосходя даже пашни.

ООПТ имеют важное значение в природном рекреационном потенциале России. Согласно закону «Об особо охраняемых природных территориях», принятому в 1995 г. к ним относятся участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные объекты, имеющие особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, которые изъяты решением органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования и для которых установлен особый режим охраны. В законе выделяются семь основных категорий ООПТ (Об особо охраняемых., 2000). Общая площадь вышеперечисленных особо охраняемых природных территорий составляет 137 млн. га. (7,6% площади страны).

В рамках республиканских природоохранных программ в последние десятилетия проделана значительная работа по созданию и развитию сети ООПТ, которые в настоящее время занимают около 1064,7 тыс. га. В настоящее время на территории Республики Башкортостан функционируют 225 ООПТ следующих категорий:

- государственные природные заповедники - 3, общей площадью 324964,0 га, в т.ч. Башкирский государственный природный заповедник, государственный природный заповедник «Шульган-Таш», Южно-Уральский государственный природный заповедник;

- национальные парки - 1, общей площадью 82300,0 га, в т.ч.

национальный парк «Башкирия»;

- природные парки - 4, общей площадью 125336,4 га, в т.ч. природный парк «Аслы-Куль», природный парк «Мурадымовское ущелье», природный парк «Иремель», государственный природный парк «Кандры-Куль»;

- природные парки местного значения - 1 (ландшафтный природный парк местного значения «Зилим»), общей площадью 38080,3 га;

- государственные природные заказники - 29, общей площадью 383224,9 га, в т.ч. зоологические - 17, ботанические - 9, ландшафтные - 3;

- памятники природы - 179, общей площадью 72543,6 га, в т.ч. ботанические - 52, дендрологические - 34, комплексные - 42,

гидрологические - 22, геологические - 24, зоологические - 5;

- ботанические сады - 1 (Ботанический сад-институт УНЦ РАН) площадью 25,0 га;

- лечебно-оздоровительные местности и курорты (округа горно-санитарной охраны) - 7, общей площадью 38179,94 га. (Реестр., 2010).

1.2. Синантропизация флоры и растительности охраняемых территорий

Флора - это совокупность видов растений, встречающихся в данной области и заселяющих все типы местообитаний (Толмачев, 1974). Б. А. Юрцев и Р. В. Камелин (1991) предлагают называть флорой «полную территориальную совокупность видов растений».

Традиционным подходом во флористике является выявление списка видов растений территорий, границы которых достаточно произвольны (региональная флора). Это границы административной единицы - города, села, административного района, республики или природных подразделений. Такой подход удобен для исследования флор населенных пунктов, так как границы изучаемой территории определяются по его плану (карте) (Наумова, Хусаинов, 2010).

Во флористике используется и другой «метод конкретных флор» (Толмачев, 1986; Юрцев, 1988). В этом случае флора представляет непроизвольно установленный регион, а территорию с однородным географическим ландшафтом и с площадью, которая достаточна, чтобы эта флора могла быть выявлена. Этод метод менее удобен, так как накладывает на выбираемый объект жесткие ограничения.

При изучении флоры населенных пунктов, кроме выявления объема (числа видов) и особенностей состава общей флоры, большой интерес представляет анализ парциальных флор (Юрцев, 1987; 1994). Как парциальные рассматриваются флоры экотопов, резко различающихся по природным факторам и по характеру воздействия на них человека.

От флоры нужно отличать растительность - сочетание растительных сообществ (лесных, луговых, степных, болотных, рудеральных, сегетальных и т.д. (Наумова, Хусаинов, 2010).

Формирование флоры и растительности любой территории, как правило, обусловливается рядом причин: зональным положением, историей формирования, характером флоры прилегающих территорий, загрязнением среды (Ильминских, 1993).

B последние десятилетия наблюдается усиления антропогенного воздействия на окружающую среду. Осуществляется выброс в атмосферу в значительных количествах промышленных газов (оксиды серы, азота и углерода, сероводород, аммиак) выхлопных газов автомобилей. В сельской местности на полях применяют удобрения, гербициды, пестициды. Загрязненные вещества изменяют качественный и количественный состав естественных сообществ (Чурбанова, 1987). Под воздействием разнообразных антропогенных факторов происходит упрощение видовой структуры комплексов микроскопических грибов (Марфенина, 1999).

Негативное влияние на состояние почвенного покрова и плодородие оказывает водная и ветровая эрозия почв. В результате эрозии также существенно падает биологическая продуктивность растений (Миркин и др., 2002; Коробкин и др., 2004).

Применение пестицидов ведет к значительной интоксикации птиц и насекомых-опылителей, что также отражается на семенной продуктивности растений (Коробкин и др., 2004).

Вытаптывание и выпас уплотняют верхний слой почвы. Уплотнение почвы меняет ее водно-воздушные свойства, увеличивает объемный вес почвы, снижает ее влагоемкость, скорость проникновения воды, объем пор, то есть изменяет условия растений (Работнов, 1983). В населенных пунктах температура несколько выше, чем температура окружающей местности. По этой причине многие местообитания, особенно в городах, за счет более теплого климата занимают виды, распространенные в естественных условиях южнее. Это позволяет оценивать флору городов как более "теплую" (Ильминских, 1993).

Под воздействием антропогенных факторов изменяются условия растений населенных пунктов, поэтому меняются флора и растительность, снижается устойчивость природных биогеоценозов, появляются новые искусственные растительные сообщества (Арепьева, 2009).

Человек с момента его появления на Земле оказывал и продолжает оказывать все нарастающее влияние на процесс формирования растительного покрова. Начиная с ХХ века, его масштабы так возросли, что он приобрел глобальный характер и стал ведущим фактором, определяющим состояние биосферы. Изменение растительного покрова под влиянием антропогенного фактора получило название синантропизации. Наиболее уязвимым звеном растительного мира являются эндемичные и стенотопные виды, очень чувствительные к изменению экологической ситуации. Именно эти виды придают уникальность и специфичность аборигенной флоре, и именно они первыми выпадают из состава сообщества при усилении на них антропогенного влияния. На смену этим видам приходят космополитные, эвритопные виды. Под давлением антропогенного фактора получают преимущественное распространение виды с обширным ареалом, имеющие широкий экологический диапазон. Такие виды повсюду следуют за человеком, благодаря ему они расширяют свой ареал и осваивают новые экотопы. Иначе эти виды называют синантропными, или сопутствующими человеку (Третьякова, 2001).

Антропогенные изменения растительного мира привлекают все большее внимание исследователей (Березуцкий, 1999; Горчаковский, 1979, 1984;

Малышев, 1981; и др.). Изменения, в результате антропогенного воздействия могут проявляться в виде полного уничтожения растительности на тех или иных территориях или в виде замены естественных растительных сообществ. Преобразование естественного растительного покрова Земли или ее отдельных территорий влечет за собой необратимые последствия Для всех этих преобразований общим является понятие «синантропизация» растительного покрова, которое было сформулировано в 70-х годах 20 века (Falinski, 1972; Olaczek, 1982; Горчаковский, 1979). Синантропизация влечет за собой обеднение флоры, замену естественных растительных сообществ пришлыми видами растений - антропофитами, снижение продуктивности растительных сообществ и общее упрощение структуры. Можно считать, что синантропизация - это адаптация растительного мира к условиям, измененным, в результате человеческой деятельности.

Определение уровня синантропизации необходимо для грамотной оценки состояния растительного покрова на исследуемой территории в данный момент времени. Изучение этого вопроса дает возможность прогнозировать дальнейшие изменения, и разрабатывать меры по сохранению и поддержанию фиторазнообразия. Поэтому, вопросами трансформации растительного мира и его синантропизации занимается большое количество ученых, о чем говорят многочисленные публикации (Абрамова, 2002, 2004; Абрамова, Юнусбаев, 2001; Мартыненко, 1994; Мержвинский, Сюборова, 1996). Большая часть исследований процессов синантропизации относится к заповедным территориям (Нухимовская, 1984; Горчаковский, Козлова, 1998; Костина, 2003; Абадонова, 2006; Бялт, Фирсов, 2006; и др.), так как в настоящее время это является актуальной проблемой для всех особо охраняемых природных территорий.

---

Заключение

Анализ флоры трех учетных площадок трансекты, расположенных вдоль градиента рекреационной и пастбищной нагрузки от слабосбитого состояния до сильносбитого на северной границе природного парка «Кандры-Куль» на территории Туймазинского района РБ, выполненный по систематическому составу, по жизненным формам, экологическому спектру увлажнения, происхождению, в фитосоциологическом плане и по хозяйственному значению, позволяет сделать следующие выводы:

1. На 3 учетных площадках трансекты, расположенных вдоль градиента пастбищной и рекреационной нагрузки от слабосбитого состояния до сильносбитого выполнено 10 полных геоботанических, собрано 150 листов гербарного материала.

2. Определены растения и проанализированы геоботанические описания. Из которых видно, что в ряду увеличения пастбищной и рекреационной нагрузки меняются синтетические характеристики луговых сообществ - проективное покрытие (от 100 до 30%) и средняя высота травостоя (с 60 до 10 см), задернение (от 30 до 0%). Происходит уменьшение числа хозяйственно ценных растений.

3. Флора учетных площадок степной растительности включает 75 видов, относящихся к 51 роду, 17 семействам. Среднее число видов составляет 4,4, родов - 2,7, видов в родах - 1,5. В ряду увеличения пастбищной и рекреационной нагрузки резко снижается видовое богатство с 50 до 18 видов на 100 м2.

4. Постадийный анализ жизненных форм показал, что в ряду увеличения пастбищной и рекреационной нагрузки наблюдается уменьшение доли гемикриптофитов (от 85% и 77,7% на первой и второй стадии до 55,5% на 3 стадии) и увеличение терофитов (от 5% на первой стадии и до 38,8% на 3 стадии). Из состава полностью выпадают древесные растения (полукустарники) геофиты и хамефиты, не выдерживающие вытаптывание. На участке №3 полностью исчезают короткокорневищные, лианоидные, надземностолоновые, ползучие, клубнеобразующие, кистекорневые поликарпики.

5. Анализ экологического спектра видов по отношению к фактору увлажнения показал преобладание видов мезофитной группы: мезофиты (42 вида - 56%), ксеромезофиты (23 вида - 30,7%) и увеличение доли ксерофитов. В то же время из-за уплотнения почв, наблюдается появление малолетних рудеральных мезогигрофитов.

6. Из фитосоциологического спектра видно, что виды классов естественной растительности составляют более половины флоры, это указывает на сохраняющуюся высокую роль зонального типа растительности в процессе антропогенного флорогенеза.

При продвижении вдоль градиента рекреационной и пастбищной нагрузки полностью выпадают виды класса Trifolio-Geranietea sanguinei, а классы Festuco-Brometea, Molinio-Arrhenatheretea сохраняют свое представительство только за счет непоедаемых видов приспособленных к вытаптыванию. На смену приходит рудеральная растительность ксероморфного облика с доминированием видов порядков Onopordetalia acanthii, Artemisietalia vulgaris, а так же класса Polygono arenastri-Poёtea annuae (от 16,1% до 55,5%).

7. Участие заносных видов во флоре - 18,6%, что определяет и степень ее адвентизации. Доля видов синантропных классов и порядков и синантропизированных видов естественных классов составляет 42%, что определяет степень синантропизации.

8. В составе флоры насчитывается значительное количество хозяйственно-ценных растений: 46 медоносных, 43 кормовых, 38

лекарственных, 12 пищевых, 11 ядовитых, 10 красильных, 9 сорных, 8 эфироносных, 6 декоративных и т.д.

9. По результатам исследования был разработан урок-экскурсия на тему: «Рекреационная нагрузка на озеро Кандры-Куль», как пример факультативного занятия. Так же предложены варианты исследовательских работ по флоре и растительности.

Материалы исследования могут быть использованы в эколого-биологическом образовании для иллюстрации экологических

закономерностей сукцессионных процессов связанных с антропогенным вмешательством при изучении предметов «Экология», «Биология» школьниками. Полученные результаты могут быть использованы: для оценки антропогенной нагрузки на окружающие типы растительности; проведения мониторинга окружающей среды; проведения учебно-практических занятий со школьниками.

---

Список литературы

1. Абдрахманов Р.Ф. Гидрогеоэкология Башкортостана. - Уфа: Информреклама, 2005. - 344 с.

2. Абдрахманов Р.Ф., Мартин В.И., Попов В.Г., Рождественский А.П., Смирнов А.И., Травкин А.И. Карта Башкортостана. - Уфа: Информ. реклама, 2002. - 383 с.

3. Абрамова Л.М., Миркин Б.М. Эволюция растительности на стыке тысячелетий // Теоретические проблемы экологии и эволюции (третьи Любишевские чтения). - Тольятти: ИЭВБ РАН, 2000. - С. 15-23.

4. Абрамова Л.М. Диализ причин и экологических последствий инвазий чужеродных видов растений на Южном Урале / Л.М. Абрамова // XXIV Любищевские чтения. Современные проблемы эволюции. Сб. матер. конф. - Ульяновск, 2010. - С. 245-251.

5. Абрамова Л.М. Оценка уровня адвентизации синантропных ценофлор зауралья республики башкортостан // Бюллетень московского общества испытателей природы. - 2002. - С. 83-88.

+ еще 202 источника

---