CC BY
32
УДК 574.47
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ РЕКРЕАЦИОННОЙ ИЗМЕНЕННОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ РЕКРЕАЦИИ НА СОСТОЯНИЕ ЛЕСНЫХ ФИТОЦЕНОЗОВ
DOI: 10.24411/1816-1863-2018-14015
А. А. Евсеева, к. б. н, доцент ФГБОУ ВО
«Калужский государственный университет
им. К. Э. Циолковского»,
annahabarova@yandex.ru,
Е. Л. Константинов, к. б. н, доцент,
зав. кафедрой ФГБОУ ВО «Калужский
государственный университет
им. К. Э. Циолковского»,
nepentes@list.ru
CD
о ф
О
О -1
Статья посвящена проблеме определения последствий воздействия рекреации на лесные экосистемы, в представленном исследовании была проведена оценка рекреационной измененности остаточных лесных сообществ Калуги и Обнинска. Выбор городов обусловлен существующей разницей в подходах к озеленению территории, заключающейся в том, что в Обнинске крупные лесные массивы были оставлены в черте города при застройке в состоянии их естественной сукцессии, в Калуге сходные по размеру лесные массивы были подвержены прерванной сукцессии. Было установлено, что лесные растительные сообщества на территории города Обнинска оказались более устойчивыми к рекреационным воздействиям и климатическим факторам, характеризуются более выраженной стабильностью в разные годы и периоды сезона. Фитоценозы Обнинска оказались наименее подвержены изменениям при одинаковом уровне рекреационной нагрузки, о чем свидетельствует стабильность учтенных в этой оценке параметров в разные сезоны. Показатели измененности могут быть использованы для оценки трансформации лесных экосистем под влиянием рекреационного воздействия, а также для сравнительного анализа последствий одинаковых воздействий на несколько экосистем. Результаты исследования могут служить методологической основой для создания инструмента оценки состояния лесных экосистем путем исследования их трансформированности под воздействием рекреационной нагрузки.
The article is concerned with the problem of determination an aftermath of recreational impact on forest ecosystems, the recreational transformation of the residual forest communities of Kaluga and Obninsk was assessed in the presented research. The choice of cities is due to the existing difference in approaches to landscaping of the territory, consisting in the fact that large forest tracts in the Obninsk, were left in the city during construction in the state of their natural succession; similar size forest areas in Kaluga, were prone to interrupted succession. It was found that forest plant communities on the territory of the city of Obninsk are more resistant to recreational influences and climatic factors and they have more pronounced stability in different years and periods of the season. Phytocenoses of Obninsk were susceptible to changes to a lesser extent with the same level of recreational load, as evidenced by the stability of the parameters recorded in this assessment in different seasons. Variability indicators can be used to assess the transformation of forest ecosystems under the influence of recreational impact, as well as for a comparative analysis of the consequences of the same impacts on several ecosystems. The results of the research can serve as a methodological basis for creating an assessment tool for the state of forest ecosystems by examination their transformation under the influence of recreational load.
Ключевые слова: лесные экосистемы, лесные урбофитоценозы, рекреационная нагрузка, рекреационная измененность, устойчивость экосистем.
Key words: forest ecosystems, forest urbophytocenosis, recreational load, recreational transformation, stability of ecosystems.
В настоящее время методологическая организация системы менеджмента для сохранения городских лесов, а также для повышения эффективности управления ими, является весьма сложной задачей. Интерес к данной проблеме непрерывно растет, что повышает востребованность разработок методов оценки воздействия рекреации на лесофонд.
Зачастую для определения последствий использования растительных экосистем
как зон отдыха используются показатели рекреационной нагрузки. В отличие от них, показатели рекреационной измененности позволяют оценить результат воздействия данной нагрузки в рамках ответа экосистемы. Измененность является выражением рекреационной нагрузки на экосистему в результате снижения запаса ее устойчивости. Данная статья посвящена проблеме определения последствий воздействия рекреации на лесные экосистемы.
15
№4, 2018
О ^
т О ш
Модели и методы. В представленном исследовании была проведена оценка рекреационной измененности остаточных лесных сообществ Калуги и Обнинска; лесные фитоценозы Калуги находятся в состоянии параклимакса и являются менее устойчивыми, чем лесные сообщества Обнинска. Это обусловлено существующей разницей в подходах к озеленению территории, заключающейся в том, что в Обнинске крупные лесные массивы были оставлены в черте города при застройке в состоянии их естественной сукцессии, в Калуге сходные по размеру лесные массивы были подвержены прерванной сукцессии, либо работам по их восстановлению.
Существует группа показателей измененности лесного сообщества, отражающих результаты рекреационного воздействия. Сюда относятся: количество деревьев I яруса, имеющих антропогенные повреждения ствола (в % от общего количества деревьев на пробной площади), обнаженность корней (по относительной встречаемости среди деревьев I яруса в пределах пробной площади), количество поврежденного подроста и подлеска (оценивали количественно, путем подсчета поврежденных экземпляров подроста, имеющих различные антропогенные повреждения ствола и ветвей), измененность видового состава живого напочвенного покрова (оценивали по степени отличия травяно-кустарникового яруса на пробной площади от характерного для данного типа леса), поврежденность подлеска (оценивали по количеству поврежденных экземпляров подлеска, в процентах от их общего количества на пробной площади), изменение лесной подстилки (оценивали по степени ее трансформации вследствие вы-
таптывания в целом по изучаемой площади — для типов леса, имеющих подстилку), задернованность (площадь в %, занятую луговой злаковой растительностью оценивали визуально). Так же визуально оценивали сбой до минеральных горизонтов почвы, площадь тропинок, замусорен-ность и наличие кострищ [1].
Результаты рассчитывались аналогично И. В. Эмсису [2]:
Ек • Р. X = I 1
(1)
где Х — искомое значение группы признаков; к — коэффициент существенности признака; Р. — выражение 1-го признака в баллах; п — количество признаков.
Результаты и обсуждение. Наблюдаются заметные различия показателей изме-ненности фитоценозов Калуги и Обнинска (рис. 1). Лесные сообщества Калуги характеризуются большей измененностью (1,12—1,16, при вариации 21,4—27,6 %) по сравнению с фитоценозами Обнинска (0,86—0,87, вариация 18,0 %), при этом уровень рекреационной нагрузки на исследуемые фитоценозы, как было выявлено, находится в этих двух городах на одинаковом уровне.
Кроме того, для сравнения устойчивости лесных сообществ при разных подходах к их сохранению в условиях города, группы показателей методики [1], учитывающие большее число характеристик сообществ — потенциальная устойчивость и измененность, были проанализированы отдельно (рис. 2).
Уровень устойчивости лесного массива естественного происхождения, находящегося в районе Ольговки, оказался вы-
н 1
,6 1,4 1,2
<0 1
5! 1
к 0,8
5 0,6
§ 0,4 к
О 0,2 О
§ 0 ^
а 11
2009 август 2010 июнь Калуга
2010 август 2009 август
2010 июнь Обнинск
2010 август
16
;' .Комсомольская роща
□ Калужский бор
И Гурьяновский лес
. Кончаловский лес
□ Белкинский
Рис. 1. Измененность лесных фитоценозов Калуги и Обнинска
1,9 1,7 1,5 1,3 1,1 0,9 0,7
а
потенциальная устойчивость
. измененность
Калуга Городской бор
Калуга Ольховка
Обнинск
Рис. 2. Показатели потенциальной устойчивости и измененности в разных
лесных зонах Калуги в сравнении с Обнинском (при р > 0,05 и р > 0,01)
ше, чем в среднем по Калуге (1,84 против 1,79—1,80, при р > 0,05), эта разница еще больше в сравнении с испытавшим лесотехнические мероприятия Калужским бором, устойчивость которого составила 1,77.
Измененность сообществ также оказалась отличной (0,87 в Обнинске, 1,02 на Ольговке против 1,15 в бору при р > 0,01, р > 0,05). В результате данные показатели позволяют отметить более высокую устойчивость остаточных естественных фитоце-нозов Обнинска (1,94) и мкр. Ольговка в Калуге, в сравнении с Калужским городским бором, испытавшим на себе мероприятия по восстановлению. Исходя из этого, можно предположить, что остаточные естественные городские фитоценозы более крупных городов также являются более устойчивыми, чем остаточные фитоцено-зы этих же городов, прошедшие работы по восстановлению.
Для более полного анализа изменен-ности экосистем под рекреационным воздействием была проведена сравнительная оценка влияния показателей благоприятной и неблагоприятной обстановки на ус-
тойчивость лесных фитоценозов. Для исследуемых городов были получены средние показатели комплексной оценки устойчивости: потенциальная устойчивость, аттрактивность, рекреационная нагрузка и измененность. Далее показатели комплексной оценки, говорящие о благоприятной обстановке в экосистеме (потенциальная устойчивость и аттрактивность) и показатели, отражающие неблагоприятную обстановку в экосистеме (изменен-ность и рекреационная нагрузка), были приведены к суммарному коэффициенту (Х), что позволило комплексно сравнить устойчивость лесных городских фитоценозов в городах с разными подходами к проблеме сохранения лесной растительности (рис. 3).
Как видно из представленных на рисунке 3 данных, лесные растительные сообщества на территории города Обнинска оказались более устойчивыми к рекреационным воздействиям и климатическим факторам и характеризуются более выраженной стабильностью в разные годы и периоды сезона (суммарный коэффициент Обнинска находится на уровне 39,3—39,4; в Калуге 34,9—35,3). В то время как в Калуге в период аномальной жары 2010 г. происходит снижение устойчивости лесных фитоценозов, в Обнинске этот показатель достаточно стабилен.
Приведенные суммарные показатели (Х), выражающие степень неблагоприятной обстановки в экосистеме, также могут говорить об устойчивости экосистем как способности противостоять неблагоприятным воздействиям. В используемой нами методике такими параметрами являются группы показателей измененности и
а>
о ^
о
О -1
30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
Калуга Обнинск
Устойчивость
30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6
20
август
2009
□ июнь
2010
август 2010
Калуга
Обнинск
Рекреационная нагрузка и измененность
Рис. 3. Суммарная оценка городских лесных фитоценозов по показателям благоприятных (устойчивость) и неблагоприятных условий (рекреационная нагрузка и измененность)
17
О ^
т О ш
рекреационной нагрузки. Эти показатели имеют более высокое значение в Калуге, где их величина достигает 28,9—29,2, в то время как в Обнинске их значения составляют 26,2—26,3. Полученные данные иллюстрирует рисунок 3.
Фитоценозы Обнинска оказались наименее подвержены изменениям при одинаковом уровне рекреационной нагрузки, о чем свидетельствует стабильность учтен -ных в этой оценке параметров в разные сезоны. Нами установлено, что при способе озеленения, практикующемся в Обнинске, где крупные лесные массивы были сохранены в черте города в состоянии их естественной сукцессии, лесные фито-ценозы будут постоянно улучшать условия существования в урбанизированной среде. Кроме того, они наиболее привлекательны, а значит, повышают комфортность проживания в городе и оказывают благоприятное влияние на здоровье наиболее обитаемой антропоэкосистемы — городской среды.
Таким образом, показатели изменен-ности могут быть использованы для оценки трансформации лесных экосистем под влиянием рекреационного воздействия, а также для сравнительного анализа последствий одинаковых воздействий на несколько разных экосистем.
Заключение
Проанализировав состояние лесных экосистем исследованных городов и выявив наиболее часто встречаемые признаки измененности данных экосистем, а также обобщив опыт исследований, представленных в научной литературе по дан-
ной проблематике [2—9], возможно предложить комплекс направлений мероприятий, способствующих сохранности, поддержанию и восстановлению устойчивости городских лесов, находящихся в состоянии постоянного рекреационного прессинга. Для улучшения состояния городских лесов, более эффективного выполнения ими экосистемных функций предлагается:
• отказ от проведения массовых мероприятий в остаточных естественных лесных массивах в черте города;
• рациональная организация тропиноч-ной сети, устройство мест отдыха, урн для мусора, что может способствовать снижению вытаптывания;
• организация «экологических троп»;
• поддержание естественного возобновления, уход за молодняком, выборочная санитарная рубка, проведение противопожарных мероприятий;
• проведение мониторинга мест отдыха жителей в городских лесах, в том числе и несанкционированных;
• выявление и борьба с распространением адвентивных видов, влияющих на устойчивость экосистемы;
• проведение анализа состояния почвенного покрова и почвенной фауны, так как это поможет быстро выявить отклонения от естественного экологического состояния.
Результаты исследования могут служить методологической основой для создания оценочного аппарата состояния лесных экосистем путем исследования их измененности, или трансформированнос-ти под воздействием рекреационной нагрузки.
Библиографический список
1. Дробышев Ю. И. Устойчивость рекреационных лесных фитоценозов в связи с их структурными особенностями [Текст]: дис. ... канд. биол. наук: 03.00.16. — М., 2000. — 168 с.
2. Эмсис И. В. Рекреационное использование лесов Латвийской ССР. — Рига: Зинантне, 1989. — 133 с.
3. Дзама Е. Д., Савватеева О. А., Каманина И. З. Предложения по повышению эффективности управления лесным городским фондом // Фундаментальные исследования. — 2012. — № 9—3. — С. 550—554.
Данченко М. А. Система лесоводственных мероприятий по повышению рекреационной емкости и устойчивости городских лесов // Вестник Томского гос. ун-та. — 2011. — № 347. — С. 156—158. Тукманова З. Г. Рекреационная трансформация прибрежных городских территорий — процесс регенерации от стихийных антропогенно-урбанизированных ландшафтов к позитивно-культурным ландшафтам // Известия Каз. ГАСУ. — 2011. — № 2 (16). — С. 69—75. Ринчинова О. Ж. Урбоэкологические особенности планировочной структуры города // Вестник Бурятского Госуниверситета. — 2010. — № 4. — С. 60—66.
Бармин А. Н., Никулина Е. М. Роль ландшафтно-географического подхода в построении экологического каркаса городов // Геология, география и глобальная энергия. — 2011. — № 4 (43). — С. 168—174.
4.
5.
18
6. 7.
8. Попова О. С., Харахонова Г. У., Малинина С. В. Некоторые концептуальные аспекты озеленения
г. Красноярска // Вестник КрасГАУ. - 2009. - № 6. - С. 81-83. е
9. Данилин И. М., Иванов С. С. Городские леса и проблема их рекреационного использования // О
Вестник Сибирской государственной геодезической академии. — 2011. — № 15-2. — С. 74—82. к
О
__О
USING THE INDICATOR OF RECREATIONAL VARIABILITY FOR DETERMINATION я OF THE IMPACT OF RECREATION ON THE STATE OF FOREST PHYTOCENOSES
A. A. Evseeva, Ph. D. (Biol. Sc.), Associate Professor at the Tsiolkovsky Kaluga State University, annahabarova@yandex.ru, Kaluga, Russia,
E. L. Konstantinov, Ph. D. (Biol. Sc.), Associate Professor, Head of the Department at the Tsiolkovsky Kaluga State University, nepentes@list.ru, Kaluga, Russia.
References
1. Drobyshev Yu. I. Ustojchivost rekreacionnyh lesnyh fitocenozov v svyazi s ih strukturnymi osobennos-tyami [Stability of recreational forest phytocenoses due to their structural features]. — dis. Cand. Biol. Sc.: 03.00.16. [Ph. D. thesis in biology science]. — Moscow, 2000. — 168 p. [in Russian]
2. Emsis I. V. Rekreacionnoe ispolzovanie lesov Latvijskoj SSR. [Recreational use of forests of the Latvian SSR]. Riga: Zinantne, 1989. — 133 p. [in Russian]
3. Dzama E. D., Savvateeva O. A., Kamanina I. Z. Predlozheniya po povisheniyu effektivnosti upravleniya les-nym gorodskim fondom [Suggestions for improving the efficiency of urban forest fund management] // Fun-damentalnye issledovaniya. [Fundamental research]. — 2012. — No. 9—3. — P. 550—554. [in Russian]
4. Danchenko M. A. Sistema lesovodstvennyh meropriyatij po povysheniyu rekreacionnoj emkosti i ustoj-chivosti gorodstkih lesov [The system of silvicultural measures to increase the recreational capacity and sustainability of urban forests] // Vestnik Tomskogo gos. un-ta. [Herald of Tomsk State University]. — 2011. — No. 347. — P. 156—158. [in Russian]
5. Tukmanova Z. G. Rekreacionnaya transformaciya pribrezhnyh gorodskih territorij — process regeneracii ot stihijnyh antropogenno-urbanizirovannyh landshaftov k pozitivno-kulturnym landshaftam [Recreational transformation of coastal urban areas — the process of regeneration from natural anthropogenically-urbanized landscapes to positively-cultural landscapes] // Izvestiya Kaz. GASU. [Bulletin of Kazan State University of Architecture and Civil Engineering]. — 2011. — No. 2 (16). — P. 69—75. [in Russian]
6. Rinchinova O. Zh. Urboekologicheskie osobennosti planirovochnoj struktury goroda [Urboecological features of the planning structure of the city] // Vestnik Buryatskogo Gosuniversiteta [Herald of the Buryat State University]. — 2010. — No. 4 — P. 60—66. [in Russian]
7. Barmin A. N., Nikulina E. M. Rol landshaftno-geograficheskogo podhoda v postroenii ekologicheskogo karkasa gorodov [The role of the landscape-geographical approach in the construction of the ecological framework of cities] // Geologiya, geografiya i globalnaya energiya. [Geology, geography and global energy]. — 2011. — No. 4 (43). — P. 168—174. [in Russian]
8. Popova O. S., Kharakhonova G. U., Malinina S. V. Nekotorye konceptualnye aspekty ozeleneniya g. Krasnoyarska [Some conceptual aspects of gardening in Krasnoyarsk] // Vestnik KrasGAU. [Herald of the Krasnoyarsk State Agrarian University]. — 2009. — No. 6. — P. 81—83. [in Russian]
9. Danilin I. M., Ivanov S. S. Gorodskie lesa i problema ikh rekreacionnogo ispolzovaniya [Urban forests and the problem of their recreational use] // Vestnik Sibirskoj gosudarstvennoj geodezicheskoj akademii [Herald of the Siberian State Geodetic Academy]. — 2011. — No. 15-2. — P. 74—82. [in Russian]
19
