CC BY
21(М. Гордиенко); Ç, там же, 15.09.1979 (М. Гордиенко); б, Севастополь, 16.07.1980 (П. Щербатенко); б, Севастополь, балка Килим, 25.08.1979 (С. Иванов); Ç, б, Севастополь, Камышовская бухта, 27.08.1979 (С. Иванов); Ç, Севастополь, п-ов Маячный, окр. Херсонесского лимана, 07.09.2006 (С. Иванов); б, окр. Севастополя, Передовое, 12.06.1988 (С. Иванов); Ç, заказник «Мыс Айя», 13.07.2004 (А. Фатерыга); б, мыс Айтодор, 03.08.1980 (В. Лавренюк); Ç, там же, 04.08.1980 (В. Лавренюк); б, там же, 09.08.1980 (В. Лавренюк); б, Ялта, 28.06.2002 (А. Фатерыга); б, там же, 01.06.2003 (А. Фатерыга); б, Ялтинский заповедник, 26.08.2002 (А. Фатерыга); б, Алушта, 10.07.1953 (сборщик неизвестен); 2б, окр. Алушты, Сотера, 20.07.1976 (С. Иванов); Ç, б, окр. Алушты, над Зеленогорьем, 26.08.2012 (С. Иванов); б, окр. Феодосии, Лисья бухта, 05.06.2008 (С. Иванов); б, там же, 09.07.2012 (А. Фатерыга); Ç, окр. Феодосии, ур. Кизилташ, 21.07.2009 (С. Иванов); Ç, Карадагский заповедник, 13.07.2001 (С. Иванов); Ç, там же, 15.07.2001 (С. Иванов); Ç, там же, 06.09.2005 (С. Иванов); б, там же, 25.08.2010 (С. Иванов); б, там же, 30.09.2012 (С. Иванов); 3б, Керченский п-ов, мыс Чауда, 09.06.2006 (С. Иванов); Ç, 2б, Ленинский р-н, Каменское, 08.07.1990 (с. Иванов); 2Ç, б, Ленинский р-н, Соляное, 03.07.1971 (П. Щегленко); Ç, б, Ленинский р-н, Ленино, 29.06.1972 (сборщик неизвестен); 4Ç, 2б, Ленинский р-н, Марфовка, 02.08.1972 (П. Щегленко); Ç, 2б, Ленинский р-н, Новоотрадное, 17.07.1972 (П. Щегленко); Ç, там же, 18.07.1972 (П. Щегленко); Ç, б, там же, 19.07.1972 (П. Щегленко); б, Ленинский р-н, Золотое, 03.07.1999 (С. Иванов); 3Ç, б, там же, 24.07.2005 (А. Фатерыга); Ç, Ленинский р-н, Уварово, 24.06.2001 (Ю. Будашкин); 3б, Ленинский р-н, Курортное, 26.07.1972 (П. Щегленко); б, там же, 01.08.2004 (С. Иванов); б, Ленинский р-н, Марьевка, 03.08.1972 (П. Щегленко); Ç, Ленинский р-н, Приозерное, 05.08.1972 (П. Щегленко); 3Ç, 2б, Ленинский р-н, Заветное, 04.08.1972 (П. Щегленко); б, там же, 29.07.1984 (С. Мосякин); Ç, «7 отд. Виноград», 23.07.1971 (Муравьев); Ç, «Низенько», 30.07.1970 (Муравьев); Ç, там же, 31.07.1970 (Муравьев). Украина: б, Одесса, Большой Фонтан, 17.07.1963 (сборщик неизвестен). Без указания места сбора: б, «324, 68» (сборщик неизвестен).
77. Cerceris specularis A. Costa, 1867
Материал: 3Ç, 6б. Крым: б, Тарханкутский п-ов, балка Кипчак, 25.06.2005 (А. Фатерыга); Ç, там же, 13.06.2012 (В. Жидков); 3б, Черноморский р-н, окр. Медведево, ур. Беляус, 09.06.2011 (С. Иванов); Ç, Первомайский р-н, Правда, 30.06.1984 (А. Бартеньев)5; Ç, Сакский р-н, Поповка, 04.07.2012 (В. Жидков); б, окр. Феодосии, Лисья бухта, 17.06.2011 (А. Фатерыга); б, Опукский заповедник, 02.06.2002 (С. Иванов).
78. Cerceris stratiotes Schletterer, 1887
Материал: 3Ç, 10б. Крым: Ç, 7б, Тарханкутский п-ов, балка Кипчак, 25.06.2007 (А. Фатерыга); Ç, там же, 27.06.2007 (А. Фатерыга); 2б, Тарханкутский п-ов, степь от Кипчака до Джангуля, 24.06.2007 (А. Фатерыга); б, Тарханкутский п-ов, балка Большой Кастель, 14.06.0212 (В. Жидков); Ç, окр. Феодосии, Лисья бухта, 22.06.2003 (С. Иванов).
79. Cerceris tenuivittata Dufour, 1849
Материал: 2б. Крым: б, Симферопольский р-н, Урожайное, 29.06.2003 (А. Фатерыга); б, Ленинский р-н, Каменское, 08.07.1990 (С. Иванов).
80. Cerceris tuberculata (Villers, 1787) (рис. 9)
Материал: 21Ç, 14б. Крым: 2б, Джанкойский р-н, Соленое Озеро, 29.07.2007 (С. Иванов); 3Ç, Евпатория (сборщик неизвестен); б, Сакский р-н, Поповка - Штормовое, 18.07.2011 (А. Фатерыга); Ç, Сакский р-н, Каратобе, 06.08.1928 (сборщик неизвестен); Ç, р. Альма, «23/606» (сборщик неизвестен); 2Ç, Симферопольский р-н, Гвардейское, 20.07.2012 (С. Иванов); 2Ç, б, Симферопольский р-н, Урожайное, 27.07.1994 (С. Иванов); 2Ç, Симферополь, Салгирка, 11.07.1927 (сборщик неизвестен); 2Ç, окр. Феодосии, Лисья бухта, 08.07.2002 (С. Иванов); 2Ç, там же, 30.07.2003 (С. Иванов); б, там же, 13.06.2007 (С. Иванов); Ç, б, там же, 14.06.2007 (с. Иванов); б, там же, 13.06.2010 (С. Иванов); б, там же, 25.06.2009 (А. Фатерыга); Ç, там же, 18.06.2011 (В. Жидков); б, там же, 06.06.2012 (С. Иванов); 2б, окр. Феодосии, г. Эчкидаг, 17.06.2005 (А. Фатерыга); Ç, Казантипский заповедник, 02.08.2003 (С. Иванов); б, Ленинский р-н, Курортное, 25.07.1972 (П. Щегленко); Ç, там же, 26.07.1972 (П. Щегленко); Ç, Опукский заповедник, 19.08.2001 (Е. Семик); Ç, там же, 04.08.2010 (А. Фатерыга); 2б, там же, 30.07.2012 (С. Иванов).
Триба Philanthina
Род Philanthinus de Beaumont, 1949
81. Philanthinus quattuordecimpunctatus F. Morawitz, 1888 (рис. 11)
Материал: 1б. Крым: б, Евпатория, Уютное, 05.07.1952 (И. Мальцев).
5 В работе К. И. Шоренко [3] данный экземпляр приведен как Cerceris vitticollis F. Morawitz, 1894.
Род РНИаШкиз БаЬйаш, 1790
82. РкИаШкт сотоиМт (ТЬипЬе^, 1784)
Материал: 4$, 5$. Крым: $, $, Красноперекопский р-н, Таврическое, 08-17.07.1972 (С. Иванов); $, Тарханкутский п-ов, балка Кипчак, 22.06.2003 (А. Фатерыга); $, там же, 25.06.2005 (А. Фатерыга); $, $, там же, 21.06.2008 (А. Фатерыга). Без указания места сбора: 2$, $, «15Л» (сборщик неизвестен).
83. РкИаШкт Ыа^иШт (БаЬпиш, 1767)
Материал: 60$, 97$. Крым: 3$, $, Красноперекопский р-н, Таврическое, 08-17.07.1972 (С. Иванов); $, 2$, Красноперекопский р-н, Таврическое, с-з «Герои Сиваша», 06-11.05.1974 (С. Иванов); экземпляр неопределенного пола, Красноперекопский р-н, Почетное, 12.07.1972 (М. Муравьева); $, Раздольненский р-н, Кропоткино, 08-09.1976 (С. Иванов); $, Раздольненский р-н, Волочаевка, 05.08.1970 (Муравьев); $, Черноморский р-н, Громово, 24.07.1988 (С. Иванов); $, 3$, Джанкойский р-н, берег Сиваша в 2 км от Соленого Озера, 28.08.2012 (В. Жидков); $, Евпатория, 12.07.1997 (А. Фатерыга); $, там же, 14.07.1997 (А. Фатерыга); $, Сакский р-н, Поповка, 04.07.2012 (В. Жидков); $, Красногвардейский р-н, Коммунары, 06.09.1984 (В. Пышкин); $, Бахчисарайский р-н, Речное, 06.07.1980 (П. Щербатенко); $, там же, 15.07.1980 (п. Щербатенко); 2$, Бахчисарайский р-н, Куйбышево, 29.06.2012 (С. Иванов); $, $, Симферопольский р-н, Гвардейское, 05.08.2009 (С. Иванов); $, $, Симферопольский р-н, Урожайное,
14.07.1971 (Муравьев); 2$, там же, 27.07.1994 (С. Иванов); $, там же, 02.05.1997 (С. Иванов); $, Симферопольский р-н, Укромное, 03.08.1970 (Курзенкова); $, Симферополь, 29.06.1898 (сборщик неизвестен); $, там же, 07.06.1899 (сборщик неизвестен); $, там же, 25.06.1899 (сборщик неизвестен); 3$, там же, 07.1904 (сборщик неизвестен); $, там же, 28.07.1978 (сборщик неизвестен); $, там же, 15.07.1989 (С. Иванов); $, $, там же, 25.06.2000 (С. Иванов); $, там же, 18.07.2002 (А. Фатерыга); $, там же, 26.07.2003 (А. Фатерыга); $, там же, 06.08.2003 (А. Фатерыга); 2$, $, там же, 17.08.2011 (Л. Сволынская); $, Симферополь, Марьино, 08.08.2009 (С. Иванов); 2$, Симферополь, Салгирка, 11.07.1927 (сборщик неизвестен); $, там же, 16.07.1927 (сборщик неизвестен); $, Симферополь, Анатра, 14.09.1980 (С. Мосякин); $, Симферопольский р-н, 1 км на Ю от Фонтанов, 20.08.2012 (В. Жидков); $, Симферопольский р-н, 1 км на Ю от Фонтанов, г. Ташджарган, 12.07.2012 (В. Жидков); $, там же, 13.07.2012 (В. Жидков); $, Симферопольский р-н, Доброе, 02.08.2011 (С. Иванов); $, Симферопольский р-н, Кизилкоба, 24.07.2003 (А. Фатерыга); $, Симферопольский р-н, Дружное, 24.08.1993 (С. Иванов); $, Симферопольский р-н, р. Тавель, 05.08.1900 (сборщик указан неразборчиво); 3$, Симферопольский р-н, 2 км ЮЗ Краснолесья, ур. Харабтавель, 24.07.2012 (В. Жидков); $, Демерджи-Яйла, 17.07.2007 (С. Иванов); $, Белогорский р-н, 3 км на С от Крымской Розы, 07.08.2012 (В. Жидков); $, 3$, там же, 28.08.2012 (В. Жидков); 2$, Белогорский р-н, Криничное, 15.07.1975 (И. Мальцев); $, там же, 20.07.1975 (И. Мальцев); $, Белогорский р-н, истоки р. Карасу, 07.08.1974 (И. Мальцев); $, Кировский р-н, Журавки, 05.08.1978 (В. Лавренюк); $, там же, 15.08.1978 (В. Лавренюк); 2$, Кировский р-н, Старый Крым, 08.07.1904 (Д. Глазунов); $, там же, 15.07.1904 (Д. Глазунов); $, Севастополь, 22.08.1978 (П. Щербатенко); 2$, там же, 24.08.1978 (сборщик неизвестен); 8$, там же, 30.07.1981 (П. Щербатенко); $, Севастополь, п-ов Маячный, окр. Херсонесского лимана, 07.09.2006 (С. Иванов); $, окр. Севастополя, Черноречье, 07.07.1904 (сборщик неизвестен); $, $, окр. Севастополя, Ласпи, 07.07.2004 (Д. Пузанов); $, заказник «Мыс Айя», 05.07.2004 (А. Фатерыга); 6$, Ялтинский заповедник, Оползневское лесничество, 13 квартал, 05.07.2006 (С. Иванов); экземпляр неопределенного пола, мыс Айтодор, 03.08.1980 (В. Лавренюк); экземпляр неопределенного пола, там же, 09.08.1980 (В. Лавренюк); $, Ялта, 21.08.1996 (А. Фатерыга); $, там же, 01.09.1996 (сборщик неизвестен); $, там же, 01.08.1997 (А. Фатерыга); $, там же, 03.08.1997 (А. Фатерыга); $, там же, 06.08.1997 (А. Фатерыга); $, там же, 15.08.1999 (А. Фатерыга); $, там же, 28.06.2002 (А. Фатерыга); 2$, там же, 16.07.2002 (А. Фатерыга); $, Ялта, Грузпорт, 14.07.2002 (А. Фатерыга); $, Ялтинский заповедник, г. Лапата, 11.06.2003 (А. Фатерыга); $, заповедник «Мыс Мартьян», 28.06 (сборщик неизвестен); $, там же, 13.07 (сборщик неизвестен); 2$, окр. Алушты, Сотера, 20.07.1976 (С. Иванов); $, окр. Алушты, р. Куруузень, 10.10.1935 (сборщик неизвестен); $, заказник «Канака», 11.07.2008 (А. Фатерыга); $, там же, 12.07.2008 (А. Фатерыга); $, Судак, «немецкая колония», 17.06.1904 (Д. Глазунов); $, Карадагский заповедник, 13.07.2001 (С. Иванов); $, там же, 15.07.2001 (С. Иванов); $, там же, 04.07.2002 (С. Иванов); $, там же, 26.07.2003 (Ю. Будашкин); $, Ленинский р-н, Соляное, 02.07.1972 (П. Щегленко); $, Казантипский заповедник, 02.08.2003 (А. Фатерыга); $, Ленинский р-н, Новоотрадное, 19.07.1972 (П. Щегленко); $, Ленинский р-н, Золотое, 05.07.1999 (С. Иванов); $, Ленинский р-н, Курортное, 25.07.1972 (П. Щегленко); $, Ленинский р-н, Яркое, 22.07.1972 (сборщик неизвестен); $, 7$, Ленинский р-н, Марфовка, 02.08.1972 (П. Щегленко); 2$, $, Ленинский р-н, Осовины,
27.07.1972 (П. Щегленко); $, Ленинский р-н, Приозерное, 05.08.1972 (П. Щегленко); 3$, 2$, Ленинский р-н, Заветное, 04.08.1972 (П. Щегленко); $, там же, 04.07.1984 (Калинина); $, Опукский заповедник, 17.07.2001 (Е. Семик); $, там же, 03.08.2010 (А. Фатерыга); $, «на осыпи», 22.06 (сборщик неизвестен);
Ç, «Низенько», 01.08.1970 (Муравьев); Ç, «№ 2 Орловская», 18.07.1972 (М. Муравьева). Украина: Ç, Запорожская обл., Мелитополь, 17.09.1999 (С. Сучков); Ç, Одесса, 11.08.1975 (сборщик неизвестен). Без указания места сбора: Ç (сборщик неизвестен); 2S, 01.07.1928 (сборщик неизвестен); S, «348, 68» (сборщик неизвестен); S, «810», 09.08.1969 (Каврайская).
84. Philanthus venustus (Rossi, 1790)
Материал: 3Ç, 3S. Крым: S, Черноморский р-н, окр. Медведево, ур. Беляус, 09.06.2011 (С. Иванов); Ç, S, Ленинский р-н, Курортное, 26.07.1972 (П. Щегленко); Ç, Ленинский р-н, Золотое, 02.07.1999 (С. Иванов); Ç, Опукский заповедник, 01.07.2010 (С. Иванов); S, там же, 06.08.2010 (А. Фатерыга).
Триба Pseudoscoliini
Род Pseudoscolia Radoszkowski, 1876
85. Pseudoscolia diversicornis (F. Morawitz, 1894) (рис. 12)
Материал: 1Ç. Крым: Ç, Красноперекопский р-н, Таврическое, 27.06.1971 (С. Иванов).
Всего в списке аннотировано 1 435 экземпляров ос, относящихся к 85 видам и 24 родам. Подавляющее большинство сборов сделано в Крыму. По результатам обработки коллекции сделан ряд интересных фаунистических находок. Так, впервые для фауны Крыма приведены виды Astata brevitarsis Pulawski, 1958, A. rufipes Mocsáry, 1883, Didineis clavimana Gussakovskij, 1937, Bembix bidentata Vander Linden, 1829, B. integra Panzer, 1805, B. pallida Radoszkowski, 1877, B. turca Dahlbom, 1845, Harpactus transiens A. Costa, 1887, Lestiphorus bicinctus (Rossi, 1794), Nysson fulvipes A. Costa, 1859, N. interruptus (Fabricius, 1798), Cerceris bracteata Eversmann, 1849, C. circularis dacica Schletterer, 1887 и C. eversmanni W. Schulz, 1912. Виды Stizus rufiventris Radoszkowski, 1877 и Cerceris vitticollis F. Morawitz, 1894, ранее приведенные К. И. Шоренко для Крыма [3] на основании изучения им коллекции ТНУ (каждый по одному экземпляру), должны быть исключены из фауны полуострова. В коллекции обнаружено четыре вида роющих ос, занесенных в Красную книгу Украины [4]: Stizoides tridentatus, Stizus bipunctatus, Stizus fasciatus и Cerceris tuberculata.
ВЫВОДЫ
Фондовая коллекция отделения перепончатокрылых насекомых, хранящаяся на кафедре экологии и рационального природопользования ТНУ, содержит i 435 экземпляров роющих ос семейства Crabronidae подсемейств Astatinae, Bembicinae, Mellininae и Philanthinae, относящихся к 85 видам и 24 родам. Коллекция роющих ос отмеченных подсемейств достаточно полно и репрезентативно представляет фауну Крыма, содержит целый ряд редких видов и видов, занесенных в Красную книгу Украины, и в силу этого имеет большую научную и историческую ценность.
Благодарности. Авторы признательны В. Л. Казенасу (Институт зоологии Казахстанской национальной Академии наук) за многочисленные консультации при определении видов рода Cerceris и Т. Любомирову (Institute of Biodiversity and Ecosystem Research - Bulgarian Academy of Sciences) за помощь с определением видов рода Harpactus, а также сборщикам коллекции: И. Мальцеву, П. Щегленко, С. Мосякину, В. Лавренюку, В. Жидкову, предоставившим свои личные сборы для изучения и хранения в коллекцию ТНУ.
Список литературы
1. Pulawski W. J. Catalog of Sphecidae sensu lato / W. J. Pulawski [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://research.calacademy.org/ent/catalog_sphecidae.
2. Роющие осы (Hymenoptera: Apoidea: Ampulicidae, Sphecidae) коллекции Таврического национального университета им. В. И. Вернадского / [Ю. В. Проценко, А. В. Фатерыга, С. П. Иванов, Д. В. Пузанов] // Экосистемы, их оптимизация и охрана. - 2012. - Вып. 6. - С. 50-61.
3. Шоренко К. И. К фауне роющих ос (Hymenoptera: Ampulicidae, Sphecidae, Crabronidae) Крымского полуострова / К. И. Шоренко // Кавказский энтомол. бюлл. - 2005. - Т. 1, вып. 2. - С. 161-170.
4. Червона книга Украши. Тваринний свгг / [ред. I. А. Акшов]. - К.: Глобалконсалтинг, 2009. - 624 с.
Проценко Ю. В., Фатерига О. В., 1ванов С. П. Риючi оси (Hymenoptera: Crabronidae) колекщ!" Тавршського нацiонального унiверситету iменi В. I. Вернадського. Щдродини Astatinae, Bembicinae, Mellininae та Philanthinae //
Екосистеми, 1х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 25-41.
Наведено анотований список риючих (апо1дних) ос чотирьох тдродин родини Crabronidae: Astatinae, Bembicinae, Mellininae та Philanthinae, що зберiгаються в колекци Таврiйського нацiонального унiверситету iMem В. I. Вернадського (кафедра екологп та зоологи). Загалом наведено дат про 1 435 екземплярiв ос 85 видiв з 24 родiв. Бiльшу частину матерiалу зiбрано в Криму. Уперше для Криму приведено Astata brevitarsis, A. rufipes, Didineis clavimana, Bembix bidentata, B. integra, B. pallida, B. turca, Harpactus transiens, Lestiphorus bicinctus, Nysson fulvipes, N. interruptus, Cerceris bracteata, C. circularis dacica та C. eversmanni. Види Stizus rufiventris i Cerceris vitticollis повинш бути виключеш з фауни Криму.
Ключовi слова: риюч оси, апо!дт оси, Crabronidae, Astatinae, Bembicinae, Mellininae, Philanthinae, Тавршський нащональний ушверситет iменi В. I. Вернадського.
Protsenko Yu. V., Fateryga A. V., Ivanov S. P. Digger wasps (Hymenoptera: Crabronidae) of the collection of V. I. Vernadskiy Taurida National University. Subfamilies Astatinae, Bembicinae, Mellininae and Philanthinae //
Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 25-41.
An annotated checklist of the subfamilies Astatinae, Bembicinae, Mellininae, and Philanthinae of the digger (apoid) wasp family Crabronidae deposited in the collection of V. I. Vernadskiy Taurida National University (Chair of Ecology and Zoology) have been given. The label data of 1 435 wasp specimens of 85 species in 24 genera have been listed. The most part of the specimens had been collected in the Crimea. Astata brevitarsis, A. rufipes, Didineis clavimana, Bembix bidentata, B. integra, B. pallida, B. turca, Harpactus transiens, Lestiphorus bicinctus, Nysson fulvipes, N. interruptus, Cerceris bracteata, C. circularis dacica, and C. eversmanni are reported for the Crimea for the first time. Species Stizus rufiventris and Cerceris vitticollis must be excluded from the Crimean fauna.
Key words: digger wasps, apoid wasps, Crabronidae, Astatinae, Bembicinae, Mellininae, Philanthinae, V. I. Vernadskiy Taurida National University.
Поступила в редакцию 23.01.2014 г.
Охрана природы
УДК 574.45:631.6.02
ПОЛЕЗАХИСН1 Л1СОСМУГИ В КОНТЕКСТ1 ВПРОВАДЖЕННЯ КОНЦЕПЦП ЕКОСИСТЕМНИХ ПОСЛУГ
Петрович О. З.
1нститут еволюцшно! екологп НАН Украши, Knie, [email protected]
У статп тдняте питання впровадження в Укра!ш концепцй оцшки eK0H0Mi4H0r0 значення екосистем i визначення результатш 1хнього функцiонування як екосистемних товарш та послуг. Зроблено огляд кращих свiтових систем класифжаци екосистемних послуг та проан^зовано можливiсть застосування системи de Groot у сферi виявлення екосистемних послуг в агроекосистемах. За результатами аналiзу наукових публжацш та власних дослiджень створено класифжацшну схему екосистемних функцiй та послуг полезахисних лiсосмуг. Функцп екосистем поеднано в 4 основнi групи: регулюкш, бютичш, виробничi та iнформацiйнi. Наведено приклади 55 рiзновидiв екосистемних товарiв та послуг полезахисних лiсосмуг люостепово! та степово1 зон Украгни.
Kлючовi слова: екосистемш послуги, агроекосистема, полезахисш лгсосмуги, екосистемнi функци, Укра1на.
ВСТУП
Формування концепцй оцшки економ1чного значення екосистем i визначення результат !хнього функцюнування як екосистемних товар1в та послуг, розпочалося в 1960-1970-х рр. Протягом останнього десятир1ччя, у сфер1 управлшня природокористуванням та охорони природи, питання визначення вартост екосистем, товар1в та послуг, що вони надають, набуло особливого значення i було опрацьоване фаивцями в багатьох галузях [1]. Значний внесок у розвиток концепцй належить м1жнародн1й груш дослщниюв у рамках чотирьохр1чно1 програми «Оцшка екосистем на пороз1 тисячолггтя» (Millennium Ecosystem Assessment), шщшовано! Генеральним секретарем ООН Кофи Аннаном у 2001 рощ. За результатами проведених дослщжень визначено, що оцшка екосистем сприяе поглибленню розумшня зв'язкiв мiж екосистемами та статками людей; штеграцп економiчних, екологiчних, соцiальних та культурних напрямюв дiяльностi; комбiнуе досягнення природничих та сощальних наук; демонструе економiчний потенщал екосистем; оцiнюе сумiснiсть полiтичних ршень; виявляе та оцiнюе можливостi пол^ичних i управлiнських рiшень для шдтримки сталостi екосистемних послуг та узгодження з потребами людей; створюе комплексний екосистемний менеджмент [2]. Суттево, що результати роботи адресоваш широкому колу людей, вщповщальних за прийняття управлшських рiшень щодо використання природних ресуршв, 1х охорони та вiдновлення.
В Укра!ш вивчення та впровадження концепцй ексистемних послуг лише розпочалося. Так, украшськими вченими опублшовано низку оглядових робiт, в яких проаналiзовано кращi закордоннi джерела, викладена iсторiя питання та надаш рекомендацil щодо впровадження поняття екосистемних послуг, методологil 1х оцiнки та врахування у практичнш дiяльностi на теренах нашо1 держави [3-5]. У Закош Укра1ни «Про основш положення (стратегiю) державно1 еколопчно! полiтики Укра1ни на перiод до 2020 року» запроваджено термiн «екосистемш послуги». Зокрема, в роздш цшь 5 «Припинення втрат бiологiчного та ландшафтного рiзноманiття i формування еколопчно! мережЬ>, передбачено проведення у термш до 2015 року iнформацiйноl кампанп стосовно цiнностi екосистемних послуг на прикладi екосистем Укра!ни, а також подальше застосування вартюно! оцiнки екосистемних послуг [6]. Формування нацюнального ринку екосистемних послуг передбачае проведення основоположних стратепчних наукових та прикладних еколопчних, економiчних та iнших галузевих дослщжень, а також формування ефективно! нормативно-правово! бази.
Водночас поняття «екосистемна послуга» все ще залишаеться маловiдомим навт у наукових колах. Необхiдно шдвищувати обiзнанiсть з питань економiчноl оцшки екосистем, !х товарiв та послуг серед пращвниюв органiв державно! влади та самоврядування, а також керiвникiв приватних структур, землевласникiв та користувачiв природних ресурсiв. З огляду на перспективи застосування показника вартосп екосистемних послуг, як важелю пiдтримки еколопчно!
рiвноваги та досягнення еконо!шчних успiхiв, питання потребуе подальшого вивчення та висвiтлення у вггчизнянш лiтературi.
Метою ще1 статтi е критичний аналiз кращих свiтових систем класифшацш екосистемних послуг та досвщу 1х застосування у сферi виявлення екосистемних послуг в агроекосистемах.
МАТЕР1АЛ I МЕТОДИ
G. C. Daily [7] вважае, що екосистемш послуги - це функци екосистем, яю використовуються для пiдтримки i полшшення людського життя, вони забезпечують юнування бiорiзноманiття та продукують екосистемнi товари. У дослщженш «Оцiнка екосистем на рубежi тисячолотя» [2], а також у розробках Всесвггнього банку [8] визначення екосистемних послуг було сформульоване як функци екосистем, що забезпечують економiчнi вигоди для споживачiв цих послуг, в основу яких покладено забезпечення природою рiзного роду регулюючих функцш. У вiтчизнянiй лiтературi екосистемш послуги визначають як економiчнi вигоди, яю отримують економiчнi суб'екти вщ використання iснуючих функцiй екосистем, а також таких, що формуються в результат генерування, вiдновлення, пiдтримки, регулювання екосистемних процешв, як результату цшеспрямовано! дiяльностi тих або iнших суб'екпв господарювання рiзних форм власностi та рiвнiв iерархiчного управлiння [3].
De Groot [9] визначае екосистемнi функци, як «потенщал природних процесiв i компонентiв для надання товарiв i послуг, що використовуються прямо або побiчно для задоволення людських потреб», й подшяе 1х на функци регулювання, бютошчш, виробничi та шформацшш. Трансформуючись у екосистемнi послуги, функци екосистем отримують економiчну, соцю-культурну та екологiчну характеристики.
Екосистемнi послуги подшяють на чотири основнi категори: продуктивнi екосистемнi послуги (забезпечують продуктами харчування, прiсною водою, паливом, деревиною тощо); регулюючi екосистемнi послуги (включають функци екосистем з регулювання, шдтримки та стабшзаци клiмату, запобiгання повеням тощо); культурш екосистемнi послуги (передбачають створення рекреацшних, духовних та естетичних цiнностей); пiдтримуючi екосистемнi послуги (забезпечують основш екологiчнi взаемозв'язки бiоти, що створюють та стабшзують екосистеми, зокрема запилення рослин тваринами, природний контроль стану, складу i чисельностi популяцш, процеси грунтоутворення тощо) [2]. Використання вшх цих послуг i е природокористуванням, тiею складовою, що формуе матерiальну, культурну i духовну основу добробуту людини.
Аналiз екосистемних функцш та послуг люосмуг проведено на основi аналiтичного та критичного огляду лтературних джерел [10-23]. Для створення класифшацшно! схеми використано методику de Groot [9].
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
Полезахисш лiсосмуги - важливий елемент сучасного агроландшафту. Вони грають суттеву роль у iснуваннi та розвитку агроекосистем знижуючи швидкiсть в^ру, затримуючи снiг на полях, зменшуючи поверхневий стiк атмосферних опадiв, збшьшуючи вологiсть грунту, попереджаючи вiтрову ерозда грунту i, вiдповiдно, пiдвищують та стабшзують врожайнiсть сiльськогосподарських культур [10-19]. Цей зашб мелiоративного впливу е впливовим фактором вщновлення еколопчно1 та бюлопчно! рiвноваги сiльськогосподарських угiдь. Люосмуги сприяють формуванню флористичного та фаушстичного рiзноманiття, створенню нових топiчних зв'язюв, збалансуванню нових бiогеоценозiв i тим самим слугують надiйним засобом формування бiологiчноl повноцiнностi сiльгоспугiдь [20-25].
Пщсумовуючи аналiз наукових публiкацiй та опираючись на результати власних дослiджень, пропонуемо робочу класифiкацiйну схему екосистемних функцш та послуг полезахисних лiсосмуг (табл. 1).
Класифшацшна схема е вiдкритою. Екосистемнi функци i процеси в екосистемах та 1х роль у формуваннi екосистемних послуг базуються на поглядах de Groot [9]. Наведений перелш екосистемних послуг полезахисних люосмуг може доповнюватися та змшюватися вщповщно до
Таблиця 1
Екосистемш функци та послуги полезахисних люосмуг
№ Функц1я Процеси в екосистемах та !х роль у формуванш екосистемних послуг Екосистемнi послуги та товари, яш надають люосмуги
1 2 3 4
Регулююч1 функци Щдтримання найважливших еколопчних процеав та системи життезабезпечення
1 Газорегулящя Участь екосистем у бюх1м1чному цикт 1.1 Пiдтримання балансу СО2/О2
1.2 Пiдтримання якостi повiтря через мехашчну фiльтрацiю та асимiляцiю хiмiчних речовин
1.3 Вплив на ммат завдяки очищенню повiтря вiд забруднень (парникових газiв та пилу)
2 Регулящя ктмату Вплив рослинного покриву та опосередкованих бюлопчних процеав на м1крокл1мат 2.1 Зниження швидкостi вiтру
2.2 Щдвищення вологостi повiтря
2.3 Зниження температури грунту та повггря
3 Попередження руйнувань (деградацп) Здатшсть екосистем заиобтати стихшним лихам та пом'якшувати !хнш вплив 3.1 Запоб^ання виникненню пилових бур та пом'якшення !х впливу
3.2 Зменшення механiчного пошкодження сiльськогосподарських культур сильними вирами
3.3 Зменшення впливу м^сових температур шляхом рiвномiрного розподiлу сшгу та зниження сили вiтру на полях
4 Регулящя водообмшу Роль рослинного покриву в регулюванш поверхневого i р1чкового стоку 4.1 Затримка, перерозподiл та фшьтращя поверхневого стоку
4.2 Пвдвищення вологостi грунтiв
4.3 Регуляцiя пдролопчного режиму мiсцевостi
5 Водозабезпе-чення Ф1льтрац1я, утримання та зберiгання прiсноï води 5.1 Очищення поверхневих та грунтових вод в1д хiмiчних та радiацiйних забруднень
5.2 Покращення бактерiологiчних показник1в поверхневих та грунтових вод
5.3 Регуляцiя кiлькостi опащв у регiонi
6 Збереження грунту Роль рослинного покриву, корешв рослин та грунтово! бiоти 6.1 Утримання грунту коренями рослин
6.2 Захист вщ вiтровоl ерозil
6.3 Захист вщ водно! ерозii
7 Грунтоутво-рення Вивiтрювання гiрських порвд та накопичення органiчноï речовини 7.1 Участь у кругообиу мiнеральних речовин та штенсифшащя обмiнних процесiв
7.2 Покращення мехашчно! структури грунту
7.3 Сприяння бюлопчним грунтоутворюючим процесам
8 Кругооб1г поживних речовин Роль бюти в утриманнi та вщновлеш поживних речовин 8.1 Участь у кругообиу поживних речовин та його штенсифшащя
8.2 Збiльшення чисельностi тварин, що беруть участь у кругообиу поживних речовин, пвдвищуючи !х к1льк1сть та доступшсть для рослин
8.3 Накопичення i перерозподiл бiомаси, мортмаси та гумусу
9 Очищення (асим1ляц1я) в1дход1в Роль рослинностi та бюти у вилучеш, зв'язуваннi та перетвореш забруднюючих речовин 9.1 Зв'язування i зберiгання радiацiйних речовин та шших шк1дливих речовин
9.2 Акумулящя частинок пилу
9.3 Боротьба з шумовим забрудненням
10 Запилення Роль бiоти у перенос пилку рослин 10.1 Створення мiсць iснування для тварин-запилювачiв
Продовження таблиц 1
1 2 3 4
10 Запилення Роль бюти у перенос пилку рослин 10.2 Покращення умов перебування та життед1яльносп для тварин-запилювач1в за рахунок зниження в1тру та тдвищення вологост1 пов1тря
11 Бюлопчний контроль Популяцшний контроль через троф1чш зв'язки 11.1 Збшьшення к1лькост1 природних вид1в та чисельносп !х особин у агроекосистем1, що сприяе формуванню р1зноман1тних троф1чних зв'язшв
11.2 Запоб1гання розповсюдженню шк1дник1в та хвороб сшьськогосподарських культур шляхом ур1зномаштнення природних середовищ та створення бшьш ст1йких агроценоз1в
11.3 Надання мюць 1снування для «корисних» (комахо!дн1, хиж1 тварини тощо) вид1в фауни
Бютошчш функци Забезпечення середовища юнування (бютопу) диких вид1в флори та фауни
12 Функци рефупуму Мюця юнування природних вид1в флори та фауни 12.1 Мюцезростання для р1зних вид1в флори, у тому числ1 р;дк1сних, л1карських, плодово-яг1дних рослин
21.2 Кормов1 уг1ддя, шляхи м1грацИ, м1сця переховування та життевий прост1р для р1зних вид1в фауни
13 «Ясельш» функци Ввдповщш мюця для розмноження природних вид1в флори та фауни 13.1 М1сця розмноження для дикоростучих рослин
13.2 Мюця розмноження та ввдгодовування малят для диких тварин (у тому числ1 мисливських)
Виробнич1 функци Продукти харчування та природш ресурси
14 Продукти харчування Збереження сонячно! енерги в юпвних рослинах та тваринах 14.1 Зб1льшення врожайност1 прилеглих пол1в
14.2 Зб1льшення чисельност1 диких мисливських вид1в тварин та створення можливосп полювання на них
14.3 Дикоростуч1 гриби, плодов1, л1карськ1, кормов1 рослини тощо
15 Сировина Збереження сонячно! енерги в поновлювальних природних ресурсах для буд1вництв та шших цшей 15.1 Деревина для буд1вництва, опалення та виробництва енерги
15.2 Опад, п1дстилка, подр1бнен1 рештки деревини як добрива
15.3 Рослинна сировина для вироблення барвник1в, дубильних речовин, як кормова добавка для свшських тварин тощо
16 Функци генетичного резервату Генетичш ресурси та еволющя природних рослин та тварин 16.1.Збереженя генетичних ресурс1в шляхом створення можливост1 для юнування природних вид1в б1оти
16.2 Забезпечення подальших еволюц1йних процес1в
17 Медичш ресурси Р1зномаштнють бюх1м1чних речовин та шших бютичних ресурс1в для медичного використання 17.1 Використання рослинно! сировини в медичних ц1лях
18 Декоративш ресурси Р1зномаштшсть б1оти, що мае декоративн1 риси 18.1 Використання деревних та шших вид1в рослин з р1зними декоративниими властивостями для створення естетично приваливих насаджень
18.2 Використання окремих рослин та тварин, або !х частин, у декоративних щлях (плки, кв1тки, п1р'я, метелики тощо) для дизайну
Заинчення таблиц 1
1 2 3 4
18 Декоративш ресурси Р1зномаштшсть бюти, що мае декоративш риси 18.3 Використання природних ресурав для виготовлення декоративних предмепв та сувешрно! продукцп
1нформацшш функцй' Забезпечення можливосп для тзнавального розвитку
19 Естетична шформащя Привабливий ландшафт 19.1 Формування р1зномаштного, неоднорщного ландшафту з бшьшою естетичною щншстю
20 Рекреащя Щдвищення рекреацшного потенщалу 20.1 Використання з рекреацшною метою (екотуризм, спостереження за птахами, полювання, ввдпочинок працюючих на пол та подорожуючих)
21 Культурна та мистецька шформащя Р1зномаштшсть природних рис з культурною та мистецькою щншстю 21.1 Використання своервдних рис ландшафту, як джерела натхнення, для створення мистецьких твор1в (картин, фотографш, фольклору тощо), що стають надбанням культури
22 Духовна та юторична шформащя Р1зномаштшсть природних рис з духовною та юторичною щншстю 22.1 Надання ввдчуття спорщненосп людини з природними процесами, почуття наступносп та юторичносп, духовносп та душевно! р1вноваги
23 Наукова та освггня шформащя Природне р1зномашття з науковою та освгтньою щншстю 23.1 Створення можливосл для вивчення природних процеав, дослщжень бюти, мониторингу змш навколишнього середовища.
23.2 Створення можливостей для дослвджень з метою щдвищення ефективносп господарсько! д1яльност1.
23.3 Створення можливостей для еколопчно! освпи та виховання.
визначених дослщниками або користувачами завдань. Зупинимося на шюстрацн окремих описаних екосистемних функцiй та послуг.
Регулюючi функцн або функцн з пщтримки еколопчноТ рiвноваги. Пiд впливом мережi полезахисних лiсосмуг на територн у межах Марiупольсько! люово! науково-дослщно! станцн (Донецька область) за останнi 30-40 роюв вiдмiчено середне збiльшення опадiв на 40-80 мм, середньорiчна амплпуда температур звузилась на 2-3 °С, кiлькiсть суховнв зменшилася на 7-15 дшв, поверхневий стiк талих та дощових вод скоротився до 1,9 %. Швидкють вiтру пiд дiею лiсосмуг зменшуеться на 25-60 %, а волопсть повiтря пiдвищуеться на 5-20 %, волопсть грунту на полях збшьшуеться на 15-30 %, випаровування скорочуеться на 20-25 % [11]. Наявнють люосмуг на Приволзькш височинi пiдвищуе вологiсть повiтря на 5-9 %, знижуе випарування на 28-33 %, збшьшуе вологiсть грунту на 9 %, середня температура пов^ря в зош до 20 висот люосмуги на 0,5-1,0 % нижча, нiж у вiдкритому полi [12].
Весняне зволоження грунту на полях визначаеться в основному запасами сшгово! води, що вiдповiдно впливае на врожайнють [13]. В залежносп вiд типу лiсосмуг та !хнього впливу на вiтровий режим по рiзному проявляеться !х снiгозберiгаючий та сшгорозподшяючий ефект. Продувнi лiсосмуги високо! системностi найкраще забезпечують збереження та розподш снiгу на полях. Маса сшгу пiд захистом таких люосмуг зростае на 101 % у порiвнянi з вщкритим полем, коефщент вирiвненостi складае 0,64 (максимальне значення 1,00). На полях пiд захистом люосмуг шших конструкцiй та системносп цi показники складають 72-16 % та 0,23-0,15 вщповщно.
Введення деревних культурфiтоценозiв у аграрнi ландшафти активiзуе обмiннi процеси в них [14]. Хiмiчнi елементи, закрiпленi в лисп дерев i частково в надгрунтовому покривi, активно беруть участь в бюлопчному кругообiгу. Так, з листям, завдяки обмшним процесам та дiяльностi фауни на поля поруч виноситься вщ 4 до 40 % хiмiчних елементiв. Таке повернення хiмiчних елементiв у насадженнях Лiсостепу i Степу складае 340-580 кг/га.
Полезахисш лiсовi смуги позитивно впливають на бютичш фактори грунтового покриву, прилеглого безпосередньо до них. Так, люосмуги на вщсташ до 10 висот сприяють формуванню
бшьш сильних грунтових горизонпв, збiльшуючи вмiст гумусу на 20-40 % та пористють грунту -до 9 %. [11, 12]. Прибавка гумусу в шарi 0-50 см тд 42^чними полезахисними люосмугами складае 14,79 т/га, тд полями - 3,36 т/га [15]. Найбшьший вплив мають люосмуги продувно! конструкци, !х вплив простежуеться до 30 висот, тут вщзначаеться бiльш як в три рази потужшша бiологiчна активнiсть грунтiв, вища мшробна бiомаса, ферментативна, нiтрофiкуюча активнють, кiлькiсть дощових черв'якiв i !х бiомаса, у порiвняннi з полезахисними смугами ажурно! та не продувно! конструкци, де показники в середньому нижч^ подекуди майже наполовину [16].
Значний вплив на агроекосистеми мають не лише традицшш люосмуги, а й невисою чагарниковi кулiси, яю знижують швидкiсть вiтру на 20-50 %, як i втрату вологи, запобшають дефляцi!, пiдвищують врожай сшьськогосподарських культур, в межах ширини 3-5 висот вщ живоплотiв спостерiгаеться зниження запашв токсичних солей [17].
Ще одна iз важливих регулюючих екосистемних функцш лiсосмуг - продукування кисню, у середньому в 2,4 рази бшьше нiж депонуеться в них вуглецю [18]. Найбшьшу здатнiсть до депонування вуглецю мають березовi насадження - 2,0-2,6 т/га за рш та сосновi - 1,2-2,2 т/га за рш. Змiшанi деревостани з розвинутим пiдлiском депонують в середньому 0,6-1,1 т/га вуглецю.
Бютошчш функцп. Захиснi лiсовi насадження сприяють збшьшенню видового рiзноманiття флори та фауни агроекосистем, у тому чи^ флори на 20-80 %, ентомофауни на 25-60 %, решти зоофауни - у 150-300 % [11]. Флористичне рiзноманiття в люосмугах зростае з !х вшом та сягае 31 % мюцево! природно! флори, натомють складова чужорiдних видiв рослин в лiсосмузi зменшуеться на 1,5 рази у порiвняннi з полем [19].
Заселенють узлiсся лiсосмуги комахами на 31-48 % бшьша нiж у середин лiсосмуги. Аналiз розподiлу ентомофауни виявив у 7 разiв бшьшу кiлькiсть фiтофагiв у полi в порiвняннi до кiлькостi цих комах у люосмузь Водночас, кiлькiсть ентомофапв була бiльшою в 1,7 раз у люосмузь Оцiнка спiввiдношення ф™фапв та ентомофагiв поблизу узлiсся люосмуги створюе умови для природного контролю за чисельнютю популяцш шкiдникiв та корегування хiмiчного обробiтку поля [20]. Так, бшьшють розповсюджених видiв турушв-ентомофапв здатнi обмежити чисельнiсть шкiдникiв сшьськогосподарських культур, а !х личинки беруть участь у розкладанш рослинних залишюв. Визначено, що у лiсосмугах у порiвняннi з вiдкритим полем змшюеться чисельнiсть та спектр життевих форм турушв: кiлькiсть видiв збiльшуеться на 20-45 %, у тому чи^ зоофапв - до 52,9 % [21].
Порiвняння чисельностi видiв гшздово! орнiтофауни лiсосмуг i сумiжних агроландшафив у степовiй зонi Укра!ни показуе: чисельнють видiв птахiв, що гшздяться в лiсосмугах, у 4 рази бшьша шж на полях, у 2 рази бшьша шж на пасовищах i у 2,5 раз бшьша шж у плодових садах; кшькють зимуючих видiв птахiв в люосмугах також дещо вища шж у шших сусiднiх бiотопах [22]. Птахи контролюють чисельнють шших груп фауни, наприклад шюдниюв сшьськогосподарських культур (комах та мишоподiбних гризушв), а також годуються насшням бур'яшв.
Виробничi (продуктивнi) екосистемнi функцil. Агролюомелюративний ефект щодо пiдвищення врожайностi культур у результап створення лiсосмуг добре вщомий: збiльшення полезахисно! лiсистостi на 1 % сприяе пiдвищенню врожайностi на 5,3 ц/га; при достатнш забезпеченост полiв лiсосмугами, врожай зернових тдвищуеться на 12-19 %, технiчних культур на 20-33 %, кормових - на 22-36 %. Особливо пом^ний ефект вщ ди лiсосмуг у гостро посушливi роки, коли за наявност лiсозахисних насаджень спостерiгаеться збшьшення врожайностi до 30-33 % порiвняно з контролем. Середнiй рiвень рентабельносп вирощування сiльськогосподарських культур у системi лiсових захисних смуг вище контрольного на 8,5 % [12]. Г. Б. Гладун [11] наводить узагальнюючi данш: врожай вiд дi! 441,9 тис. га люосмуг Укра!ни е^валентний врожаю 1 млн. га полiв. Крiм того, лiсосмуги використовують для виробництва деревини, рослинно! сировини для промислових, сiльськогосподарських та медичних потреб тощо.
1нформацшш функцil. Забезпечення можливосп для пiзнавального розвитку. Декоративнi властивосп лiсонасаджень на сiльськогосподарських землях сприяють формуванню естетично привабливого ландшафту та вдаграють значну роль у розвитку зеленого туризму та рекреаци, як i художньо! та декоративно-прикладно! творчосп. Введення плодових видiв до складу полезахисних люосмуг збшьшуе рекреацiйну та естетичну цiннiсть лiсосмуг, а також створюе бшьш рiзноманiтнi бiотопи для диких ссавщв, птахiв та комах [23]. Люосмуги е традицшним
мюцем вщпочинку при проведенн польових робщ для подорожуючих, а в степових районах i мiсцем рекреацп. Проаналiзованi HayKOBi пращ щодо впливу полезахисних лiсосмуг на бютичт та aбiотичнi фактори в агроекосистемах е яскравою iлюстрaцieю шформацшних фyнкцiй екосистем.
ВИСНОВКИ
За результатами проведеного aнaлiзy даних власних дослщжень та лiтерaтyрних джерел екосистемнi послуги полезахисних лiсосмyг люостепово! та степово! зон Украши можна звести до 55 рiзновидiв, поеднаних в 4 основш групи: регyлюючi, бiотичнi, виробничi та iнформaцiйнi.
До групи функцш регулювання належать здaтнiсть екосистеми регулювати нaйвaжливiшi екологiчнi процеси через цикли бiо-геохiмiчних, енергетичних, iнформaцiйних бiосферних процесв тощо. Окрiм створення та шдтримання стaбiльного стану кожно! агроекосистеми, полезахисш лiсосмyги мають вплив на ктмат та бiотy, як на окремому регiонaльномy рiвнi так i в бшьших масштабах. Група регулюючих функцш та вщповщних екосистемних послуг, можливо, найважливша. До фyнкцiй регулювання вщнесено 32 екосистемнi послуги, якi надають полезaхиснi лiсосмyги.
Виконуючи бiотопiчнi функцн, полезaхиснi лiсосмyги створюють середовище iснyвaння для природних предстaвникiв флори та фауни, i таким чином сприяють збереженню бiологiчного, генетичного рiзномaнiття та неперервним еволюцшним процесам. Нами наведен приклади 4 екосистемних послуг в межах бютошчних фyнкцiй.
В основу виробничих фyнкцiй поклaденi процеси фотосинтезу i поглинання поживних речовин автотрофами, як утворюють широкий спектр вуглецевих структур, що використовуються вторинними продуцентами для створення вторинно! оргашчно! речовини, а з тим ще бшьшо! рiзномaнiтностi бiомaси. Це широке розмаття молекулярних структур надае безлiч екосистемних товaрiв для споживання людиною, починаючи вщ продyктiв харчування i сировинних мaтерiaлiв до енергетичних ресyрсiв i генетичного мaтерiaлy. Нaведенi приклади 12 екосистемних товaрiв та послуг.
1нформацшш функцн екосистем часто залишаються поза увагою. Проте, бшьша частина еволюцн людини вiдбyвaлaся на тлi освоення довкшля, тому екосистеми забезпечують важливу «опорну функщю» та сприяють здоров'ю людини, шляхом надання можливостi для роздyмiв, духовного збагачення, когнiтивного розвитку, вщпочинку та естетичного досвiдy. У цьому ракурс полезахисш люосмуги розглядаються вкрай зрщка. Проте, нами наведеш 7 приклaдiв, якi вiдобрaжaють основш напрямки використання екосистемних послуг ще! групи.
Список л^ератури
1. Gomez-Baggethun E. The history of ecosystem services in economic theory and practice: from early notions to markets and payment schemes / Erik Gomez-Baggethuna, Rudolf de Groot, Pedro L. Lomas, Carlos Montes // Ecological Economics. -2009. - 10 р. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://foreststofaucets.info/wp-content/uploads/2010/03/The-History-of-Ecosystem-Service-in-Economic-Theory-and-Practice-Journal-Citation.doc.pdf.
2. Millennium Ecosystem Assessment. Ecosystems and Human Well-being: A Framework for Assessment / [Josef Alcamo et al.] // Millennium Ecosystem Assessment Series. - Washington : Island Press. - 2003. - 245 р.
3. Мшешн £. В. Розвиток ринку екосистемних послуг як напрямок посткризового зростання економши Украши / С. В. Мшешн, Н. В. Олшник // Мгжнар. ж-л «Мехашзм регулювання економши». - 2010. - № 3. - С. 104-117.
4. Соловш I. П. Трактування ключових термшв концепци послуг екосистем з огляду на еколого-економiчнi дослiдження лaндшaфтiв / I. П. Соловш, Т. Я. Кулешник // Наук. пр. Лгавн. акад. наук Укра!ни : зб. наук. пр. -2011. - Вип. 9. - С. 174-178.
5. Сотник I. М. Методичш тдходи до оцшки iнтегрaльного ресyрсо-соцiо-екосистемного ефекту вщ використання екосистемних послуг / I. М. Сотник, Т. В. Горобченко // Вюн. СумДУ. Серiя Економжа. - 2012. - № 4. - С. 5-11.
6. Закон Укра!ни «Про основш засади (стратепю) державно! еколопчно! полiтики Украгни», вщ 21 грудня 2010 року № 2818-VI [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/2818-17.
7. Daily G. C. Nature's Services: Societal Dependence on Natural Ecosystems. / G. C. Daily. - Washington : IslandPress. -1997. - P. 1-10 [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://gcpolcc.org/group/ecosystem-services-team/page/es-resources.
8. Pagiola S. Assessing the Economic Value of Ecosystem Conservation / S. Pagiola, K. von Ritter, J. Bishop In collaboration with The Nature Conservancy and IUCN // The World Bank. Environment Department Paper No. 101. - Washington: IslandPress. - 2004. - 58 р.
9. de Groot R. S. A typology for the classification, description and valuation of ecosystem functions, goods and services / Rudolf S. de Groot, M. A. Wilson, R. M.J. Boumans // Ecological Economics. - 2002. - Р. 393-408. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921800902000897.
10. Jose S. Agroforestry for ecosystem services and environmental benefits: an overview / Shibu Jose // Springer Science + Business Media B. V. - Published online, 2009. [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.learningace.com/doc/2487970/6459c680ad19a0512706fe522643c396/jose_2009_agroforestry-for-ecosystem-services.
11. Гладун Г. Б. Значения захисних люових насаджень для забезпечення сталого розвитку агроландшафтш / Г. Б. Гладун // Наук. вюн. Нац. люотехн. ун-ту Украши. - 2005. - Вип. 15.7. - С. 113-118.
12. Колесникова Л. В. Лесные полосы и их влияние на плодородие чернозема обыкновенного и продуктивность угодий в степи Приволжской возвышенности: автореферат дисс. на соискание научн. степени канд. с.-х. наук / Л. В. Колесникова; Саратовский государственный аграрный университет им. И.И. Вавилова. - Саратов, 2006. - 24 с.
13. Вдовин Н. В. Агрометеорологические условия и урожай сельскохозяйственных культур в системе лесных полос / Н. В. Вдовин // Бюл. ВНИАЛМИ. - 1975. - Вып. 3 (19). - С. 39-40.
14. Дубовская Л. В. Влияние древесных пород на биологический круговорот азота и зольных элементов в полезащитных лесных полосах Поволжья: автореферат дисс. на соискание научн. степени канд. с.-х. наук / Л. В. Дубовская; Всесоюзный научно-исследовательский институт агролесомелиорации ВАСХНИЛ. - Волгоград, 1984. - 27 с.
15. Штеба А. Н. Лесопригодность почв и агролесомелиаративное обустройство юго-востока Приволжской возвышенности: автореферат дисс. на соискание научн. степени канд. с.-х. наук / А. Н. Штеба; ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации Россельхозакадемии. - Волгоград, 2009. - 20 с.
16. Михина Е. А. Агроэкологическая роль полезащитных лесных полос в условиях Липецкой области: автореферат дисс. на соискание научн. степени канд. с.-х. наук / Е. А. Михина; Воронежская государственная лесотехническая академия. - Воронеж, 2009. - 19 с.
17. Зыков Ю. И. Мелиоративная роль плодовых видов в защитных лесных насаждениях Нижнего Поволжья: автореферат дисс. на соискание научн. степени канд. с.-х. наук / Ю. И. Зыков; Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия. - Волгоград, 2003. - 24 с.
18. Костин М. В. Современное состояние, мелиоративный потенциал и возможности возобновления защитных лесных насаждений на водоразделах степной зоны ЕТР: автореферат дисс. на соискание научн. степени канд. с.-х. наук / М. В. Костин; ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации Россельхозакадемии. -Волгоград, 2009. - 23 с.
19. Бурда Р. И. Экотонный эффект лесных полезащитных полос в Причерноморских разнотравно-типчаково-ковыльных степях / Р. И. Бурда, О. З. Петрович // Еколопя та ноосферолопя. - 2012. - Т. 23, № 3-4. - С. 16-27.
20. Котлярова Е. Г. Агроэкологическое обоснование эффективности ландшафтных систем земледелия в Центральном Черноземье: автореферат дисс. на соискание научн. степени канд. с.-х. наук / Е. Г. Котлярова; ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт земледелия и защиты почв от эрозии Россельхозакадемии. - Курск, 2011. - 43.
21. Чегодаева Н. Д. Влияние полезащитных лесных полос на водно-физические свойства почвы и состав населения жужелиц прилегающих полей : монографш / Н. Д. Чегодаева, И. Ф. Каргин, В. И. Астрадамов. - Саранск: Мордовское книжное изд-во, 2005. - 125 с.
22. Кошелев В. А. Розмщення i структура орштокомплекав в агроландшафтах швдня Зап^зько! обласп / В. А. Кошелев, Т. I. Матрухан // Вюн. Зап^з. ун-ту. - 2010. - № 1. - С. 41-53.
23. Роговський С. В. Роль i мюце багаторiчних зелених насаджень у забезпеченш сталого розвитку сшьсько! мюцевосп Укра!ни / С. В. Роговський // Наук. вюн. Нац. люотехн. ун-ту Укра!ни. - 2009. - Вип. 19.2. - С. 70-76.
Петрович О. З. Полезащитные полосы в контексте внедрения концепции экосистемных услуг // Экосистемы, их оптимизация и охрана. Симферополь: ТНУ, 2014. Вып. 11. С. 42-49.
В статье поднят вопрос внедрения в Украине концепции оценки экономического значения экосистем и определения результатов их функционирования как экосистемных товаров и услуг. Рассмотрены лучшие системы классификации экосистемных товаров и услуг, а также проанализирована возможность применения системы de Groot для выявления экосистемных услуг в агроэкосистемах. На основе анализа научных публикаций и собственных исследований создана квалификационная схема экосистемных функций и услуг полезащитных лесополос. Функции экосистем объединены в 4 основные группы: регуляции, биотопические, производственные и информационные. Приведены примеры 55 разновидностей экосистемных товаров и услуг полезащитных лесополос лесостепной и степной зон Украины.
Ключевые слова: экосистемные услуги, агроэкосистема, полезащитные лесополосы, экосистемные функции,Украина.
Petrovych O. Z. Shelterbelts in the context of introducing the concept of ecosystem services // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 42-49.
The article raised the issue of introducing concept of assessing the economic value of ecosystems and determines the results of their functioning as ecosystem goods and services in Ukraine. The reviewed of the best systems of classification of ecosystem services and analyzed the possibility to use the de Groot's system to identify ecosystem services in agroecosystems. On the basis of analysis of scientific publications and own research, a classification scheme of ecosystem functions and services of shelterbelts was created. Ecosystem functions combined into four main groups: regulation, habitat, production and information. For examples 55 variations of ecosystem goods and services of shelterbelts from forest-steppe and steppe zones of Ukraine. Key words: ecosystem services, agroecosystem, shelterbelts, ecosystem function, Ukraine.
Поступила в редакцию 16.01.2014 г.
УДК 630*907.1
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ООПТ И СОХРАНЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ НА ТЕРРИТОРИИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
Скрипник И. А.1, Никифоров Д. Н. \ Скрипник И. И.2
1ФГБУ Сочинский национальный парк, Сочи, Россия, [email protected] 2Российский университет дружбы народов, Москва, Россия
Приводится анализ существующей системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ) Краснодарского края, включая объекты, имеющие региональный статус. Предлагается создание на территории края системы ООПТ, основу которой будет составлять данные районирования, где элементарной единицей будет служить коренная лесорастительная формация или коренная растительная ассоциация (для степных и луговых ценозов). Эта система будет служить каркасом общей системы ООПТ в крае.
Ключевые слова: схема ООПТ, репрезентативность, биоразнообразие, районирование, экологический каркас.
ВВЕДЕНИЕ
Одним из необходимых условий эффективной деятельности в области сохранения биологического разнообразия является создание репрезентативной сети особо охраняемых природных территорий, которые бы отражали все многообразие представителей растительного и животного мира в различных природных условиях регионов. Система ООПТ в России на 2012 год представлена 244 федеральными территориями и более 11500 ООПТ регионального и местного значения различных категорий. То есть на долю особо охраняемых природных территорий приходится около 12 % от общей площади страны. В 2009 г. группой ученых специалистов под руководством В. Г. Кревера, в соответствии с обязательствами РФ по выполнению Программы работ по ООПТ Конвенции по биологическому разнообразию, впервые был проведен обзор репрезентативности системы федеральных ООПТ и ее роли в сохранении редких и исчезающих видов животных и растений [1]. При этом репрезентативность и полнота охвата данной системы включает следующие характеристики: географическая репрезентативность (региональная и типологическая), репрезентативность по отношению к типологическому разнообразию растительного покрова, репрезентативность системы в отношении представителей растительного и животного мира, а также другие характеристики. Однако существующая сеть ООПТ в России по площади больше чем на половину представлена региональными, а также местными особо охраняемыми природными территориями, которые включают памятники природы, природные парки региональные заказники и др. На их долю приходится 84 % от общего числа ООПТ или 58 % от суммарной их площади. Для ООПТ местного значения эти показатели составляют соответственно 13 и 14 %. То есть больше половины по площади ООПТ имеют статус региональных, а также местных. Тем не менее, внимание ученых было сконцентрировано лишь на изучении репрезентативности ООПТ федерального значения, которые, по их мнению, представляют основу научно-исследовательской и практической деятельности в плане сохранения и восстановления биологического разнообразия. В отличие от ООПТ федерального значения, охраняемые территории регионального и местного значения не имеют своих учреждений, штата специалистов, деятельность на их территории ограничивается лишь охраной природы в их пределах, исключение составляют природные парки, заказники, ботанические сады и дендрологические парки.
Охранный режим региональных ООПТ состоит в основном в ограничениях различных видов хозяйственной деятельности, а также в некоторых обременениях, а управление региональными ООПТ осуществляется органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации и подведомственными им государственными учреждениями.
А между тем сеть региональных ООПТ несет в себе огромный потенциал в плане сохранения и восстановления биоразнообразия и по нашему мнению их активное использование может в полной мере обеспечить репрезентативность всей данной системы.
В 2012 году был издан Приказ «Об утверждении Порядка ведения государственного кадастра особо охраняемых природных территорий» (Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации от 19 марта 2012 г. № 69 г. Москва). При этом источники финансирования работ по ведению региональных кадастров, а также по сбору, обновлению и представлению кадастровых сведений по особо охраняемым природным территориям регионального и местного значения определяются органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органами местного самоуправления самостоятельно. Однако следует отметить, что подобного рода работа с ООПТ, в отличие от введения в кадастр просто земельного участка, предполагает длительные систематические и постоянные научно-исследовательские работы в отношении этих объектов. Они должны включать, в том числе и мониторинг, что предусмотрено Приказом, изучение их биоразнообразия, состояния почвенного покрова и т.д. Для этого необходимы ученые-специалисты различных областей биологии, геологии, почвоведения и т.д. То есть, с введением в кадастр региональных ООПТ возникнет необходимость в проведении научно-исследовательских работ, в том числе и на их территории. При этом исследования должны быть аналогичны по содержанию с исследованиями, которые обычно проводятся в федеральных ООПТ (заповедниках и национальных парках, заказниках) и выполняться по общей методике. Однако на сегодняшний день такой структуры при региональных Министерствах природных ресурсов, которая бы не только координировала деятельность по охране региональных ООПТ, но и занималась организацией всех текущих мероприятий по мониторингу, сохранению и восстановлению нарушенных их природных ценозов не существует. Данная ситуация усложняется также огромным количеством выделенных региональных ООПТ, где многие не соответствуют критериям, предъявляемым к подобного рода объектам. Само размещение их в пределах территории регионов носит в большей степени стохастический характер без учета экосистемной составляющей, что значительно снижает их репрезентативность по отношению к биоразнообразию всего региона. Таким образом, можно сделать вывод о том, что региональная система ООПТ не используется в полной мере в соответствии со своим целевым назначением и на это есть свои как объективного, так и субъективного плана причины.
Цель исследований: изучить современное состояние сети ООПТ на территории Краснодарского края в плане их репрезентативности в отношении данной территории, разработать предложения по созданию опорной сети ООПТ на биогеоценологической основе, которая будет играть важную роль не только в сохранении генофонда региона, но также и в сохранении всего разнообразия биогеоценотического покрова.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследования проводились в ходе изучения и анализа различных подходов создания репрезентативной сети ООПТ в Краснодарском крае. Был проведен анализ разработанной схемы ООПТ, а также данных инвентаризации ООПТ по краю. Помимо изучения уже существующей информации о региональных ООПТ были проведены обследования охраняемых объектов, вызывающих сомнения в отношении их репрезентативности. Обследование состояния существующей сети ООПТ в натуре осуществлялось лишь региональных ООПТ, имеющих территорию, методом маршрутных исследований с описанием основных элементов их биогеоценозов. При оценке выделенных ООПТ устанавливалась степень их соответствия коренным ценозам. Обследовались также производные растительные сообщества, которые в течение длительного времени развиваются без вмешательства человека, а также искусственные ценозы, существующие уже в течение длительного времени и на данный момент представляющие устойчивые сообщества, как, например, рукотворные леса в степной зоне края.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Изменения последних лет в природоохранном законодательстве Российской Федерации и передача полномочий в сфере управления природными ресурсами и охраны природной среды с федерального на региональный, а в ряде случаев на муниципальный уровни не могли не коснуться
воротов yпpaвлeния OOnT. В поcлeдниe годы были пpовeдeны paботы по cоздaнию cхeмы OOnT, включaя, в том чиcлe, объeкты и peгионaльного ypовня.
Taк для Kpacнодapcкого кpaя впepвыe былa paзpaботaнa cхeмa c yчeтом yжe cложившeйcя cитyaции до 2020 годa [2]. В ходe ee aнaлизa было ycтaновлeно, что общaя площадь, зaнимaeмaя OOnT в Kpacнодapcком ^ae, бyдeт paвнa 146907,22 гa, что cоcтaвляeт 19,6 % от общeй площaди кpaя (площадь Kpacнодapcкого ^aH - 7500 тыc. гa).
К объeктaм фeдepaльного знaчeния отноcятcя: Kaвкaзcкий гоcyдapcтвeнный пpиpодный биоcфepный зaповeдник им. Х. Г. Шaпошниковa, гоcyдapcтвeнный ^^одный зaповeдник «Утpиш», Cочинcкий нaционaльный rnp^ пpиpодныe зaкaзники (Cочинcкий общepecпyбликaнcкий гоcyдapcтвeнный пpиpодный зaкaзник и Пpиaзовcкий гоcyдapcтвeнный пpиpодный зaкaзник), a тaкжe зоны caнитapной охpaны кypоpтов. К объeктaм peгионaльного знaчeния отноcятcя: пpиpодный пapк «Имepeтинcкaя низмeнноcть», 14 зaкaзников, 363 тмятеи^ пpиpоды и 28 - мecтного знaчeния. В cвою очepeдь, из 360 peгионaльных OOnT лишь 94 pacполaгaют тeppитоpиeй и котоpыe в опpeдeлeнной мepe могут cлyжить в кaчecтвe peзepвaтa биологичecкого paзнообpaзия. Большaя жe чacть оcобо охpaняeмых пpиpодных тeppитоpий выдeлeнa c yчeтом их yникaльноcти и никaк нe можeт быть peпpeзeнтaтивной отноcитeльно той тeppитоpии, ^e нaходитcя. Haпpимep, к OOnT отж^ны 102 одиночных дepeвa, 10 одиночных œan, 7 водопадов, 23 pодникa, в т. ч. 6 минepaльных иcточникa, 68 иcкyccтвeнных поcaдок, включaя гоpодcкиe aллeи. Пpи этом для большинст^ из них площадь в cхeмe нe yкaзaнa, нe пpивeдeны и их охpaнныe зоны, хотя для тaких объeктов кaк pодники, водопады это ycловиe должно быть обязaтeльным, поcколькy их cоcтояниe опpeдeляeт площaдь водообpaзyющeй чacти бacceйнa. Это тaкжe отноcитcя к пeщepaм и гpотaм. Знaчимоcть этих объeктов racrem" в yникaльноcти, нeповтоpимоcти и cвязaнa, в оcновном, c влияниeм та эмоционaльноe cоcтояниe поceтитeлeй, поcколькy тaкиe объeкты чaщe вceго пpивлeкaют pe^earn^. Tо ecть, отношeниe тaких тамятников пpиpоды к биоpaзнообpaзию caмоe минимaльноe. А ecли paccмaтpивaть нeкотоpыe из них в пpeдeлaх гоpодcкой чepты (aллeи, одиночныe дepeвья интpодyциpовaнных поpод или их кypтины и т.д.), то cлeдyeт конcтaтиpовaть, что это в^го лишь дeмонcтpaционныe объeкты и нитакой pоли в охpaнe биоpaзнообpaзия нe имeют и являютcя, по cyra, peкpeaционными объeктaми.
Англогичный вопpоc возникaeт и c тeми пaмятникaми пpиpоды, котоpыe yжe нaходятcя та тeppитоpии, имeющeй cтaтyc OOnT, так, нaпpимep, в нaционaльном пapкe или зaкaзникaх, peжим охpaны котоpых нecколько вышё, чeм y пaмятников пpиpоды. К тому жe здecь имeeт мecто и юpидичecкий кaзyc, ra^a в пpeдeлaх OOnT фeдepaльного знaчeния (Haционaльный пapк) pacполaгaютcя OOnT peгионaльного ypовня. Пpи этом поcлeдниe ^пользуются, пpeимyщecтвeнно, кaк объeкты экологичecкого тypизмa в ходe поceщeния нaционaльных пapков и дpyгих охpaняeмых тeppитоpий.
He мeнee вaжным являeтcя и хapaктep pacпpоcтpaнeния в пpeдeлaх тeppитоpии Kpacнодapcкого кpaя paзличных видов OOnT. Ha текущий момeнт cложилacь cитyaция тaк, что оcновныe цeнтpы cохpaнeния биоpaзнообpaзия peгионa cконцeнтpиpовaны в юго-воcточной чacти peгионa. К ним отноcятcя ^чижкий нaционaльный пapк, Kaвкaзcкий биоcфepный зaповeдник, a тaкжe Cочинcкий пpиpодный зaкaзник. Биоpaзнообpaзиe оcтaльной чacти тeppитоpии peгионa взято под охpaнy пyтeм оpгaнизaции peгионaльной ceти пaмятников пpиpоды, a тaкжe пpиpодных зaкaзников, большeй чacтью зоологичecкого хapaктepa. Пpи этом подaвляющaя их чacть, являяcь peгионaльными, выдeлeнa нa зeмлях фeдepaльной cобcтвeнноcти, что yжe пpотивоpeчит положeниям об имyщecтвeнных отношeниях в облacти оpгaнизaции, охpaны и иcпользовaния OOnT, зaкpeплeнных в гpaждaнcком зaконодaтeльcтвe.
В нacтоящee вpeмя официaльно дeклapиpyeтcя модepнизaция вceх cфep дeятeльноcти нa оcновe их инновaционного paзвития. Пpимeнитeльно к оcобо охpaняeмым пpиpодным тeppитоpиям зaдaчи по повышeнию peпpeзeнтaтивноcти cхeмы OOnT нa таш взгляд нeобходимо peшaть поcpeдcтвом пepeходa нa экоcиcтeмныe (биогeоцeнологичecкиe) фоpмы их оpгaнизaции и yпpaвлeния. Tо ecra, мepопpиятия по оpгaнизaции peпpeзeнтaтивной cera OOnT могут ycпeшно peшaтьcя только та биогeоцeнологичecком ypовнe. Это позволит болee полно охвaтить биоpaзнообpaзиe в^го peгионa, a тaкжe cможeт обecпeчить оpгaнизaцию поcтоянного контpоля нaд дитамикой cоcтояния eго биогeоцeнологичecкой cтpyктypы. Поэтому пepвым шaгом в
осуществлении этих задач мы видим создание опорной сети размещения ООПТ в пределах региона, которая должна включать все зональные типы биогеоценозов, отражающие основной фон его природных условий. Чтобы достичь репрезентативности такой сети ООПТ, необходимо дифференцировать регион на однородные в геоботаническом плане территории, что может быть достигнуто его районированием. На сегодняшний день существует достаточное количество видов ботанико-географического районирования территории Северного Кавказа. Проанализировав их, мы пришли к выводу, что наиболее приемлемым для создания сети ООПТ является естественное флористическое районирование А. А. Гроссгейма, разработанное автором в 1936 году, его необходимо взять за основу при разработке системы ООПТ для Северного Кавказа [3]. Применяя последнее, а также сравнивая современную флору в пределах таксонов районирования с исследованиями флористического состава установленных автором около 90 лет назад в пределах выделенных таксонов, мы вместе с тем получим уникальную возможность проследить динамику изменений биоразнообразия, произошедших почти за вековой период. Этим самым мы достигнем преемственности в получении информации, в том числе и о флорогенезе растительного покрова на территории Северного Кавказа. В настоящее время, в связи с получением новых сведений о распределении растительного покрова, некоторые таксоны его районирования были уточнены. Поэтому, для примера, при разработке схемы ООПТ нами было использовано районирование Р. М. Середина [4], в основу которого положены разработки по районированию А. А. Гроссгейма 1926 г. В пределах Краснодарского края автором предложено выделить три провинции: СевероКавказскую, Черноморскую и Восточно-Европейскую. Северо-Кавказская провинция в системе данного районирования на территории Краснодарского края представлена Кубанской подпровинцией, включающей два округа: Псекупский и Бело-Лабинский. Черноморская провинция на территории края представлена следующими округами: Новороссийский, Архипо-Осиповский, Новомихайловский, Северо-Черкесский и Северо-Колхидский. ВосточноЕвропейская провинция в пределах края включает один округ - Западно-Предкавказский, который разделен на ряд районов.
Таблица 1
Предлагаемый вариант опорной репрезентативной сети размещения региональных ООПТ на территории Краснодарского края
Провинция, подпровинция Округ Характерные группы ареалов флоры (по А. А. Гроссгейму) Растительные формации
1 2 3 4
Дуб пушистый Можжевельник высокий
Восточно-Средиземноморская Сосна Сосновского
Новороссийский Сосна пицундская Фисташка ложная Бук восточный Горные степи и луга
Восточно- Дуб пушистый Дуб скальный Бук восточный Сосна пицундская Сосна крымская Бук восточный
Черноморская, Крымско-Новороссийская Архипо-Осиповский Средиземноморская, с участием ареалов отдельных представителей кавказской флоры
Пихта кавказская
Новомихайловский Переходная Восточно- Средиземноморско- Кавказская Дуб пушистый Дуб скальный Бук восточный Каштан посевной
Пихта кавказская Сосна пицундская
Окончание таблицы 1
1 2 3 4
Черноморская, Колхидская Северо-Черкесский Кавказская, с участием ареалов представителей колхидской флоры Дуб пушистый Дуб скальный Бук восточный Каштан посевной Пихта кавказская Сосна пицундская Горные луга Субальпийские луга
СевероКолхидский Переходная Кавказско-Колхидская Прибрежный пояс: Дуб пушистый Дуб иберийский (скальный) Каштан посевной Сосна пицундская Горно-лесной пояс Дуб пушистый Дуб скальный Каштан посевной Бук восточный Пихта кавказская Субальпийский пояс Буковое криволесье Субальпийские луга Альпийская растительность
СевероКавказская, Кубанская Псекупский Кавказская Дуб Гартвиса Дуб черешчатый Дуб скальный Дуб пушистый Бук восточный Пихта кавказская Сосна Сосновского Разнотравно-ковыльно-типчаковые степи
Бело-Лабинский, включая Майкопский и Лабинский районы Кавказская, с элементами колхидской флоры, а также представителей древнего третичного типа Лесостепной пояс: Дуб черешчатый Дуб Гартвиса Горно-лесной пояс: Дуб черешчатый Дуб скальный Бук восточный Пихта кавказская Ель восточная Субальпийский пояс: субальпийское высокотравье; субальпийские луга. Альпийский пояс: альпийские луга; высокогорные болота
ВосточноЕвропейская, Степная СевероКавказская Западно-Предкавказский Бореальная степная, с элементами средиземноморской флоры Лимано-плавневая, водно-болотная, галофитная (Приазово-лиманский район); Разнотравно-злаковые степи (Таманский район); Ковыльно-разнотравные степи (остатки); Низменные леса из дуба ножкоцветного и черешчатого
Принимая во внимание необходимость более полного охвата биоразнообразия с учетом его экосистемной составляющей, в качестве основной единицы в пределах низших таксонов районирования можно предложить использование следующих таксономических единиц: в лесной части округов - коренные лесорастительные формации в пределах таксона районирования и по возможности ее весь лесотипологический комплекс, в степной или луговой части -доминирующую коренную растительную ассоциацию, включая ее интразональные типы.
Таким образом, опорная сеть ООПТ будет представлять сеть резерватов основных лесорастительных формаций или группы коренных ассоциаций в степных или луговых формациях. При этом их площадь будет определяться пестротой условий местопроизрастания и включать весь фитоценотический комплекс формации на уровне типа леса или коренной ассоциации. Использование в качестве схемы размещения ООПТ системы районирования позволит определить репрезентативность такой схемы по отношению к таксонам районирования. Совмещая схему флористического районирования, карту плана лесонасаждений, геобатические карты и схему размещения уже существующих и выделенных в натуре ООПТ, мы получим полную информацию репрезентативности существующей системы ООПТ относительно лесорастительных формаций и ассоциаций в пределах различных таксонов районирования. Так, например, Черноморская провинция (в пределах Краснодарского края до р. Псоу) включает две подпровинции: Крымско-Новороссийскую (с округами Новороссийским, Архипо-Осиповским, Новомихайловским) и Колхидскую с Северо-Черкесским и Северо-Колхидским округами. Лесорастительный формационный состав Новороссийского округа: дуб скальный, дуб пушистый, дуб пушистый подвид курчавый, бук восточный, сосна пицундская, сосна Сосновского, липа кавказская, можжевельник высокий с примесью вонючего. Анализируя по каждой выше названной формации наличие резерватов (ООПТ), не трудно установить, что в пределах Новороссийского ботанического округа на текущий момент отсутствуют ООПТ в формациях сосны Сосновского, липы кавказской, дуба пушистого подвида курчавого, горных степей, а также бука восточного, представляющего в этом округе западную границу своего ареала с участием в подлеске такого представителя колхидской флоры, как лавровишня лекарственная. В Архипо-Осиповском округе отсутствует полноценный объект ООПТ в насаждениях с участием тиса ягодного, а также выпал особо ценный лесной массив сосны крымской между населенными пунктами Архипо-Осиповка и Бетта. В Новомихайловском округе отсутствуют ООПТ в пределах западной оконечности ареала пихты кавказской. Нуждается в охране в этом округе и буковый массив с участием падуба колхидского, нет ООПТ по охране биоразнообразия и в каштановом массиве (западная оконечность ареала) в верховьях р. Псебе. И так можно проследить по всем таксонам районирования данного региона.
Кроме того, при создании опорной сети крайне важно знать характер лесотипологической структуры выделенных формаций в пределах таксонов районирования, что в значительной мере определяет их биоразнообразие. При этом естественно в состав опорной сети не войдут все те ООПТ, которые не являются носителями информации о биоразнообразии (пещеры, родники одиночные деревья и т.д.). По всей видимости, эти ООПТ должны будут войти в состав природных парков, и только в пределах парка они будут включаться в опорную сеть ООПТ. Таким образом, все существующие ООПТ должны объединиться вокруг опорной сети биогеоценологического характера, которая будет отражать не только многообразие видов, но так же их условия местопроизрастания, особенности формирования, закономерности распространения, их коренные ассоциации (типы леса), популяционную структуру и т.д. То есть, сеть ООПТ должна представлять эмпирическую модель, отражающую закономерности распространения растительного и животного мира в пределах различных регионов, а сами ООПТ должны представлять резерваты биологического разнообразия в отдельных его частях. Естественно, многие из выделенных ООПТ могут иметь и другие функции, но, тем не менее, главной их стратегией должно оставаться сохранение биоразнообразия. В отношении объектов ООПТ, где предполагаются на его отдельных участках и другие функции, сохранение биоразнообразия будет достигаться функциональным зонированием их территории с выделением заповедных и особо защитных зон, а также особо ценных лесных массивов в пределах других менее значимых в природоохранном отношении зон. Дополнением к опорной сети должны стать
особо защитные участки лесов, выделение которых предусмотрено Лесным кодексом РФ. К ним относятся: заповедные лесные участки, участки лесов с наличием реликтовых и эндемичных видов, места обитания редких и находящихся под угрозой исчезновения диких животных и растений, а также естественные семенные участки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Создание опорной сети и ее содержание - это не самоцель, а вынужденная необходимость. Она послужит основой составления более важной экологической сети в пределах территории Южного Федерального округа. В европейской интерпретации экологическая сеть (ЭКОНЕТ) - это комплекс природных и природно-антропогенных элементов ландшафта, которые требуют сохранения и специфических способов управления в целях обеспечения благоприятного охранного статуса экосистем, местообитания видов в пределах традиционной области их распространения.
Организация сети пунктов ООПТ, помимо решения внутренних задач, должна будет вписываться определенным образом и в общую международную сеть ООПТ, которая призвана контролировать состояние природных экосистем в различных частях планеты и прослеживать динамику ее природных процессов, а также их направление и тенденции изменений. О важности этих мероприятий свидетельствует создание при ООН Комитета по организации глобальной международной сети ООПТ, Всемирного центра природоохранного мониторинга, Всемирного банка данных о состоянии ООПТ [5]. Однако на текущий момент российская классификация несколько отличается от классификации, разработанной МСОП, что не способствует взаимопониманию, а также достоверности и качеству данных, поступающих во всемирный центр природоохранного мониторинга.
Список литературы
1. Кревер В. Г. Охраняемые природные территории России. Современное состояние и перспективы развития. / В. Г. Кревер, М. С. Стишов, И. А. Онуфреня. - М., 2009. - 456 с.
2. Схема развития и размещения особо охраняемых природных территорий Краснодарского края до 2020 года: проект / Научно-исследовательский институт прикладной и экспериментальной экологии ФГБОУ ВПО «Кубанский ГАУ», Краснодар, 2013. - 155 с.
3. Гроссгейм А. А. Анализ флоры Кавказа / А. А Гроссгейм // Тр. бот. ин-та АН СССР, Азербайджанский филиал. Баку. - 1936. - Т. 1. - 257 с.
4. Природные ресурсы и производительные силы Северного Кавказа [И. В. Веселов, Г. М. Зозулин, А. И. Ильин и др.] // Растительные ресурсы. Ч. 1. Леса. - Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1980. - С. 18-40.
5. Говорим на общем языке. Система категорий охраняемых природных территорий МСОП и ее применение на практике / [К. Бишоп, Н. Дадли, А. Филипс и др.] - М., 2006. - 172 с.
Скрипник 1 А., НМфоров Д. M., Скрипник 1 I. Регюнальш ООПТ i збереження 6iopi3HOMaHiTra на територп Краснодарського краю // Екосистеми, !х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 50-56.
Наведено аналiз юнуючо! системи особо охороняемих природних територш (ООПТ) Краснодарського краю, включаючи об'екти, що мають регюнальний статус. Пропонуеться створення на територш краю системи ООПТ, основу яко! складатиме дат районування, де елементарною одиницею буде служити коршна люорослинними формащя або коршна рослинна асощащя (для степових i лугових ценозгв). Ця система буде служити каркасом загально! системи ООПТ в кра!.
Ключовi слова: схема ООПТ, репрезентатившсть, бiорiзноманiття, районування, еколопчний каркас.
Skripnick I. A., Nikiforov D. N., Skripnick I I. Regional system of protected areas and biodiversity conservation in Krasnodar Territory // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 50-56.
An analysis of the existing system of protected areas of the Krasnodar Territory, including objects that have regional status. Proposes the creation of the Territory of the system of protected areas, which will be the basis of data zoning, where the basic unit will serve as a fundamental forest formation or indigenous plant association (steppe and meadow cenoses). This system will serve as the general framework of the system of protected areas in the province.
Key words: PA scheme, representativeness, biodiversity, zoning, ecological framework.
Поступила в редакцию 05.03.2014 г.
УДК 911.52:001.891.5
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ЛАНДШАФТНО-СОЗОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПРИБРЕЖНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Панкеева Т. В., Бондарева Л. В.
Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского, Севастополь, [email protected]
Предложена методика ландшафтно-созологической оценки прибрежных комплексов. Методика апробирована на примере полуострова Маячного, ландшафты которого отличаются высоким биологическим и ландшафтным разнообразием. Составлена карта ландшафтно-созологической оценки прибрежных комплексов полуострова Маячный, на примере которой возможно определять приоритетные территории для заповедания и проводить функциональное зонирование.
Ключевые слова: ландшафты, полуостров Маячный, Севастополь, созологическая оценка, ландшафтная структура.
ВВЕДЕНИЕ
В современных условиях прибрежная зона Крымского полуострова относится к районам активного хозяйственного освоения, что приводит к уничтожению уникальных ландшафтов. Наиболее уязвимым природным компонентом ландшафтов прибрежной зоны является растительность, формирующаяся в градиете комплексного влияния моря в пределах литорали, супра- и эпилиторали [1]. При этом виды, произрастающие в супралиторальной зоне, и их сообщества являются наиболее уязвимыми, поскольку имеют одномерный ареал и отличаются исключительной стенотопностью [2]. Характерной особенностью растительных сообществ супралиторали является вероятность их полного исчезновения при длительном и чрезмерном воздействии антропогенного фактора, что обусловлено отсутвием замещающих, синантропных «аналогов» и, соответствено, их фитоценозов. В связи с неустойчивостью прибрежных комплексов актуален вопрос придания им статуса заповедности.
Современный этап природопользования отличается комплексным подходом к охране отдельных видов и растительных сообществ и предполагает сохранение их местообитаний. Использование ландшафтного подхода в сочетание с созологической характеристикой флоры и растительности позволяет оценить как биологическое, так и ландшафтное разнообразие исследуемых территорий. Некоторые методические подходы к оценке ландшафтов и растительного покрова территории разработаны Е. А. Позаченюк [3], В. Н. Голубевым [4], М. А. Голубцом, С. М. Стойко [5] и др.
В статье предложен комплексный подход для оценки природоохранной значимости территории с учетом ландшафтной структуры. В качестве модельного полигона выбран полуостров Маячный, который представляет собой сложный целостный природно-территориальный комплекс, сформировавшийся под воздействием моря и суши. Как территория приоритетная для сохранения раритетных видов фауны и флоры, она предложена для заповедания в качестве биоцентра «Херсонес», в составе ландшафтного парка «Гераклея», существующего природоохранного объекта, элемента региональной экологической сети [6-11], но до сих пор эти предложения не были реализованы. В новых социально-экономических условиях регион репрезентативен для изучения.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Для ландшафтно-созологической оценки прибрежного комплекса полуострова Маячный использованы данные ландшафтных, геоботанических исследований и эколого-флористической классификации растительности (1997-2013 гг.), проведенные в соответствии с традиционными методиками [6, 12-19]. Обработку результатов проводили с помощью сравнительно-географического, картографического, балльного и экспертного методов.
При ландшафтно-созологической оценке использованы общеизвестные методы ландшафтных полевых исследований, которые рассмотрены в работах А. Г. Исаченко [14, 15], Г. И. Юренкова [20] и др. К ним относятся метод маршрутных наблюдений и описания ключевых участков, метод полевого ландшафтного картографирования, метод профилирования и др. Для изучения ландшафтной морфологической структуры полуострова Маячный были заложены восемь ландшафтных профилей и описано более 100 ключевых участков. При описании ландшафтов учитывали их главные компоненты - рельеф, геологическое строение, гидрологические условия, почвы, состав и структуру биоценозов.
Ландшафтная карта морфологической структуры ландшафта полуострова Маячный, составлена на уровне урочищ в масштабе 1:25000 в соотвествии со стандартными методиками Н. А. Солнцева [19], А. Г. Исаченко [14, 15], Г. И. Геренчука [21], Ф. Н. Милькова [22] и др. Она выступает картографической основой для ландшафтно-созологической оценки прибрежных комплексов, а морфологические единицы ландшафта - территориально-операционными единицами.
Для ландшафтно-созологической характеристики прибрежных комплексов полуострова использован метод экспертных балльных оценок. Теория и практика использования балльных оценок в географии рассматривалась в ряде работ [23-25]. Недостатком метода балльной оценки является несопоставимость региональных шкал. Поэтому для конкретной территории разрабатывается своя шкала, ориентированная на тот диапазон условий, который присущ этому региону. Однако этот метод эффективен, когда надо сопоставить влияние на объект нескольких факторов, выражающихся в разных размерностях. Методика применения балльных оценок [23, 24] предполагает отбор показателей, разработку частных и интегральных оценочных шкал. Так для ландшафтно-созологической оценки прибрежных комплексов полуострова Маячный были разработаны десять критериев. При дальнейших исследованиях возможна корректировка количественных и качественных показателей критериев.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Полуостров Маячный расположен в юго-западной части Гераклейского полуострова, от которого он отделяется узким перешейком, образованным вершиной Казачьей бухты с северо-востока и открытым берегом Черного моря с юго-запада. Находится в административных границах Гагаринского района г. Севастополя.
Полуостров Маячный располагается в приморском поясе и поясе шибляково-разнотравных степей и лесостепей на возвышенных аккумулятивных и денудационных равнинах и мелкогорье предгорной зоны разнотравных степей, шибляковых зарослей, лесостепи и дубовых лесов [18, 26]. На формирование его природных особенностей существенное влияние оказывает морская среда. Абразионные процессы создали узкую пляжевую и пляжево-бенчевую полосу и абразионный обрыв, на крутых склонах которого развиты осыпи, обвалы и эрозионные оползни. Особые черты микроклимата формируются под влиянием бризовой циркуляции. В прибрежную зону выносится повышенное количество солей, и почвы отличаются засоленностью, некоторые растительные сообщества сформированы под влиянием подтопления морскими водами [26].
На побережье полуострова Маячный расположен общезоологический заказник общегосударственного значения «Бухта Казачья» (22,3 га). В заказнике охраняется фаунистический комплекс, при этом флора и растительность также имеет высокий уровень разнообразия и созологическую значимость: в региональный красный перечень г. Севастополя (2003 г.) внесено четыре вида, в Красную книгу Украины (2009 г.) - 17, Европейский красный список и Красный список МСОП - по 3, к крымским эндемикам относятся пять видов [8, 27].
Естественная и слабопреобразованная растительность территории полуострова Маячный представлена галофитными, прибрежными, степными и редколесными сообществами, относящимися к классам Thero-Salicornietea R. Tx. in R. Tx. et Oberd. 1958, Festuco-Puccinellietea Soo 1968, Juncetea maritimi Br.-Bl. (1931) 1952, Asteretea tripolii Westhoff et Beeftink 1962 in Beeftink 1962, Bolboschoenetea maritimi Hejny in Holub et al. 1967, Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941, Crithmo-Limonietea Br.-Bl. 1947, Cakiletea maritimae Tx. et Preising 1950, Festuco-Brometea Br.-Bl. et R. Tx. in Br.-Bl. 1949, Quercetea pubescentis-petraea Jakucs (1960) 1961 [7].
Рис. 1. Географическое положение полуострова Маячный (юго-западный Крым, г. Севастополь)
Среди природных факторов наиболее негативно влияет абразия берегов, что приводит к разрушению биотопов. К отрицательным антропогенным факторам относятся нерегулируемая рекреация, вследствие чего происходит замусоривание побережья и деградация почвенно-растительного покрова, особенно из-за движения автотранспорта. Последний фактор также способствует загрязнению территории.
Методика ландшафтно-созологической оценки прибрежных территорий включает в себя выполнение нескольких этапов: составление ландшафтной карты; отбор критериев для ландшафтно-созологической оценки прибрежных территорий; интегральная ландшафтно-созологическая оценка ландшафтных контуров; составление карты ландшафтно-созологической оценки прибрежных комплексов.
1 этап. Составление ландшафтной карты. В результате проведенных исследований выделено два типа местности: береговые склоны с прислоненными пляжами и высокие структурные водораздельные равнины [18, 26]. Ландшафтная структура полуострова Маячный состоит из 20 простых урочищ (рис. 2).
На формирование ландшафтной структуры полуострова Маячный оказывает влияние приморское положение, которое определило внутрирегиональные закономерности обособления ландшафтных контуров. В зависимости от конкретной позиции сформировались ландшафтные ряды, в которых ведущую роль играют геоморфологические формы, созданные в результате взаимодействия суши и моря - абразионно-оползневые, оползнево-ступенчатые, эрозионно-балочные, абразионно-денудационные и другие геосистемы. Бризовая позиция, которая отличается повышенной сухостью климата, определяет закономерности распространения прибрежных растительных сообществ. Таким образом, в результате взаимодействия суши и моря обособились несколько зон: литодинамического (1.1-1.8), гидрогеологического (2.2, 2.1, 2.6, 2.4, 2.5, 2.12) и климатического воздействия (2.5, 2.7, 2.8-2.10). Определенная нарушенность распределения зон взаимодействия суши и моря связана с антропогенной преобразованностью исследуемой территории [26].
2 этап. Отбор критериев для ландшафтно-созологической оценки прибрежных территорий. Для ландшафтно-созологической оценки прибрежных комплексов полуострова Маячный предложена система критериев: 1) типичность ландшафтных выделов, 2) информационные свойства ландшафта, 3) возможность хозяйственного использования, 4) степень устойчивости к хозяйственной деятельности, 5) устойчивость ландшафта, 6) средообразующие
1.7
2.11
2.10
1 8"
1.4
2.5
2.9
2.9
2.7
1.1
■
Лесостепной
ландшафт (контур 2.10)
Абразионно-денудационные берега с валунно-
глыбово-галечниковыми прислоненными пляжами (контур 1.2)
Озерно-лиманный ландшафт с галофитной растительностью (контур 2.1)
Рис. 2. Ландшафтная карта полуострова
Маячный
Легенда к ландшафтной карте полуострова Маячный
Предгорная зона разнотравных степей, шибляковых зарослей, лесостепи и дубовых лесов 1. Приморский пояс ингресионно-бухтовый, абразионно-гравитационный и оползневой Береговые склоны с прислоненными пляжами
1.1. Низкие абразионно-заболоченные берега с сообществами влажных галофитных лугов класса Juncetea maritimi (асс. Juncetum maritimi и Plantagini-Limonietum) с доминированием Мпсш шагШшш
1.2. Абразионно-денудационные берега с валунно-глыбово-галечниковыми прислоненными пляжами и бенчем, сложенные серыми известняками херсонской свиты c фитоценозами класса Qrithmo-Limonietea (асс. Qrithmo-Elytrigietum bessarabicae)
1.3. Низкие абразионные берега с глыбово-галечниковыми пляжами, сложенные серыми известняками херсонской свиты с фитоценозами класса Qrithmo-Limonietea (асс. Qrithmo-Elytrigietum bessarabicae)
1.4. Абразионно-денудационные берега, сложенные серыми известняками с прослоями глинистых отложений с фитоценозами класса Qrithmo-Limonietea (асс. Qrithmo-Elytrigietum bessarabicae)
1.4.1.Низкие абразионные берега с прислоненными песчаным пляжем с фитоценозами облигатных галофильных и нитрофильных видов, адаптированных к экстремальным условиям регулярного затопления и вымывания класса Qakiletea maritimae (асс. Lactuco tataricae-Qakiletum euxinae)
1.5. Береговой вал с прислоненными валунно-глыбовыми пляжами, сложенный серыми известняками херсонской свиты с фитоценозами класса Qrithmo-Limonietea (асс. Qrithmo-Elytrigietum bessarabicae)
1.6. Абразионно-денудационные берега, сложенные серыми известняками херсонской свиты с прослоями глинистих отложений с фитоценозами класса Qrithmo-Limonietea (асс. Qrithmo-Elytrigietum bessarabicae)
1.7. Высокие абразионные берега, сложенные серыми известняками херсонской свиты с фитоценозами класса Qrithmo-Limonietea (асс. Qrithmo-Elytrigietum bessarabicae)
1.8. Высокие абразионно-оползневые берега, сложенные серыми известняками херсонской свиты с фитоценозами класса Qrithmo-Limonietea (асс. Qrithmo-Elytrigietum bessarabicae)
2. Пояс шибляково-разнотравных степей и лесостепей на возвышенных аккумулятивных и
денудационных равнинах и мелкогорье
Высоких структурных водораздельных равнин
2.1. Озерно-лиманный с галофитной растительностью классов Festuco-Puccinellietea (асс. Salicornio-РиссшеШеШт giganteae), Juncetea maritimi (асс. Juncetum maritimi и Plantagini-Limonietum) и ТЬего-Salicornietea (асс. Salicornietum prostratae).
2.2. Озерно-западинный на засоленных коричневых почвах с сообществами влажных галофитных лугов класса Juncetea maritimi (асс. Juncetum maritimi) с доминированием Juncus maritimus и луговые сообщества, развивающиеся в условиях слабого засоления и переменного увлажнения в приморской полосе класса Bolboschoenetea maritimi (асс. Typhetum laxmanii)
2.3. Структурные денудационные водораздельные плато, сложенное серыми известняками херсонской свиты с галофильными сообществами класса Asteretea МроШ (асс. КосЫо prostratae-Elytrigietum elongatae) с преобладанием Elytrigia elongata и других многолетних травянистых видов несуккулентного облика на коричневых маломощных щебнистых почвах.
2.4. Структурные денудационные водораздельные плато, сложенное серыми известняками херсонской свиты с галофильными сообществами класса Asteretea МроШ (асс. КосЫо prostratae-Elytrigietum elongatae) с преобладанием Е. elongata и других многолетних травянистых видов несуккулентного облика на коричневых маломощных щебнистых почвах
2.5. Абразионно-денудационные низменности с преобразованными ландшафтами и искуственными посадками на красноцветных коричневых почвах
2.6. Абразионно-денудационные низменности с галофильными сообществами класса Asteretea МроШ (асс. КосЫо prostratae-Elytrigietum elongatae) с преобладанием Е. elongata и других многолетних травянистых видов несуккулентного облика
2.7. Пологие антропогеннопреобразованные склоны водораздельных плато с фрагментами ксеротермных травянистых сообществ класса Festuco-Brometea (асс. Scabioso argenteae-Stipetum brauneri) на коричневых щебнистых почвах
2.8. Пологие антропогеннопреобразованные склоны водораздельных плато с сообществами рудералов-однолетников (класс Qhenopodietea), фрагментами ксеротермных травянистых сообществ класса
РеБШсо-Вготйеа (асс. 8саЬюБО агдеШеае-БИреШт Ьгаипеп) на коричневых почвах и с парковыми посадками
2.9. Пологие антропогеннопреобразованные склоны водораздельных плато с преобразованными ландшафтами и парковыми посадками на коричневых почвах
2.10. Структурные денудационные водораздельные плато, сложенное серыми известняками херсонской свиты с фрагментами ксеротермных травянистых сообществ класса Ре8Шсо-Вготе1еа (асс. 8саЬюБО агдеШеае-БИреШт Ьгаипеп) и фрагментами фисташковых редколесий.
2.11. Структурные денудационные водораздельные плато, сложенное серыми известняками херсонской свиты с фрагментами ксеротермных травянистых сообществ класса Ре$1исо-Вготе1еа (асс. 8саЬюБО агдеШеае-БИреШт Ьгаипеп) и рудеральными сообществами
2.12. Структурные денудационные водораздельные плато, сложенное серыми известняками херсонской свиты с преобразованной растительностью и с участием видов типичных для ксеротермных травянистых сообществ класса Ре8Щсо-Вготе1еа (асс. 8саЬюБо а^еШеае^йреШт Ьгаипеп) на маломощных коричневых почвах и с галофильными сообществами класса АБ1еге1еа МроШ (асс. КосЫо рго81га1ае-Е1у1^1е1ит е1о^а!ае) с преобладанием E. elongata и других многолетних травянистых видов несуккулентного облика
свойства ландшафта, 7) наличие природоохранных объектов, 8) насыщенность ландшафта охраняемыми видами, 9) созологическая оценка растительных сообществ и 10) антропогенная преобразованность фитоценозов. Для каждого критерия ландшафтно-созологической оценки на основе количественных (качественных) показателей составлены частные таблицы-шкалы (в 5-балльной системе) (табл. 1).
Таблица 1
Критерии и показатели ландшафтно-созологической оценки состояния территории [3, 4, 5].
№ Критерии и показатели оценки Балл
1 2 3
1. Оценка типичности ландшафтных выделов
1 Редкий тип местности для исследуемого мезорегиона 5
2 Нехарактерный тип местности для данной природной зоны 4
3 Характерный тип местности для данной природной зоны 3
4 Тип местности с упрощенной структурой 2
5 Деструктивный тип местности 1
2. Оценка информационных свойств ландшафта
1 Содержится информация о прошлом, настоящем и будущем (реликтовые, консервативные и прогрессивные комплексы) 5
2 Содержится информация о настоящем и будущем (консервативные и прогрессивные комплексы) 4
3 Содержится информация о прошлом и будущем (реликтовые и прогрессивные комплексы) 3
4 Содержится информация о прошлом и настоящем (реликтовые и консервативные комплексы) 2
5 Содержится информация о прошлом (реликтовые комплексы) 1
3. Оценка возможности хозяйственного использования
1 Хозяйственная деятельность невозможна 5
2 Хозяйственная деятельность крайне ограничена 4
3 Возможен один вид хозяйственной деятельности 3
4 Возможны два вида хозяйственной деятельности 2
5 Возможны все виды хозяйственной деятельности 1
4. Оценка естественной устойчивости ландшафта
1 Практически не происходят экстремальные явления (землетрясения, наводнения, оползневые процессы и др.) 5
2 Экстремальные явления наблюдаются один раз в 50 лет 4
3 Экстремальные явления наблюдаются один раз в 10-20 лет 3
4 Экстремальные явления наблюдаются один раз в 5-10 лет 2
5 Экстремальные явления наблюдаются ежегодно 1
Окончание таблицы 1
1 2 3
5. Оценка степени устойчивости к хозяйственной деятельности
1 Негативные процессы изменения ландшафта не фиксируются 5
2 Негативные процессы проявляются редко и не выводят ландшафт из равновесия 4
3 Негативные процессы ухудшают структуру и средообразующая роль ландшафта 3
4 Негативные процессы ведут к прогрессирующей деградации 2
5 Негативные процессы ведут к катастрофическим явлениям 1
6. Оценка средообразующих свойств
1 Равновесный, полный комплекс средообразующих процессов 5
2 Равновесный, водорегулирующий и почвозащитный 4
3 Наличие парагенетических связей в сочетании, определяющем неравновесное состояние комплекса 3
4 Неравновесный, со слабыми средообразующими свойствами 2
5 Неравновесный, с деструктивными процессами 1
7. Оценка наличия природоохранных объектов
1 Государственные заповедники 5
2 Национальные парки и государственные заказники 4
3 Памятники природы государственного значения 3
4 Памятники природы местного значения, заповедные урочища 2
5 Отсутствуют 1
8. Оценка насыщенности ландшафта охраняемыми видами
1 Количество охраняемых видов более 10 5
2 Количество охраняемых видов от 6-10 4
3 Количество охраняемых видов от 2-5 3
4 Не менее одного охраняемого вида 2
5 Отсутствуют охраняемые виды 1
9. Созологическая оценка растительных сообществ
1 Наличие формаций, занесенных в ЗКУ 5
2 Наличие в составе неохраняемых сообществ охраняемых видов 4
3 Наличие в составе неохраняемых сообществ раритетных, неохраняемых видов 3
4 Естественные неохраняемые сообщества, типичные для данной местности 2
5 Искусственные насаждения 1
10. Оценка антропогенной преобразованности фитоценозов
1 Фитоценозы в естественном состоянии 5
2 Фитоценозы в удовлетворительном состоянии 4
3 Средненарушеннные 3
4 Сильно нарушеннные, но способные к восстановлению первоначального облика 2
5 Фитоценозы уничтожены, преобразованы во вторичные 1
Для оценки растительного покрова территории видоизменены и расширены ранее предложенные показатели насыщенности ландшафта охраняемыми видами [3] и критерии антропогенной преобразованности фитоценозов В. Н. Голубева [4]. Также важной характеристикой является синфитосозологическая оценка, в основу которой положены некоторые критерии созологической значимости фитоценозов, использованые в Зеленой книге Украины [5]. При этом целесообразно суммировать количество видов, охраняемых на различных уровнях: региональном, государственном, международном.
3 этап. Интегральная ландшафтно-созоологическая оценка ландшафтных контуров. Каждый ландшафтный контур (20 урочищ) был оценен согласно вышеперечисленным критериям на основе частных таблиц-шкал (табл. 1). Эти результаты сведены в таблицу 2. Интегральная ландшафтно-созологическая характеристика получена суммированием баллов критериев (табл. 2).
4 этап. Составление карты ландшафтно-созоологической оценки. Для составления карты ландшафтно-созологической оценки необходимо интегральную количественную оценку перевести в вербальную. С этой целью использована следующая градация вербальной оценки: высокая,
достаточная, средняя, низкая. Градация вербальной ландшафтно-созологической оценки прибрежных комплексов дана в зависимости от разницы между максимальным и минимальным значением баллов интегральной оценки ландшафтных контуров. Полученная разность пороговых значений разбита на равное количество ступеней с присвоением категорий вышеперечисленной градации вербальной оценки. Для исследуемой территории ландшафтные контуры, получившие оценку от 38 до 36 балла, имеют высокий уровень природоохранной ценности, 35-33 баллов -достаточный, 32-30 баллов - средний, 29-27 баллов - низкий. Ландшафтная карта территории выступает картографической основой, где каждый ландшафтный контур окрашивается в заданный цвет. Результатом оценочной деятельности выступает карта оценки состояния территории полуострова Маячный (рис. 3).
Рис. 3. Ландшафтно-созологическая оценка территории полуострова Маячный
Проведенная оценка показала, что на территории полуострова Маячный наибольшая контрастность ландшафтных условий проявляется в пределах береговой зоны, что соответственно нашло отражение в интегральной оценке. Высокую оценку получили ландшафты береговой зоны (1.2, 1.4, 1.6). При этом, несмотря на невысокий балл для некоторых критериев ландшафты центральной части изучаемой территории являются типичными лесостепными ландшафтами Гераклейского полуострова, где сохранились растительные сообщества и популяции, имеющие достаточный природоохранный статус (2.3, 2.7, 2.10).
Антропогенным влиянием (с античных времен) определена мозаичная структура растительного покрова полуострова Маячный. Наиболее сохранены фитоценозы прибрежной зоны в ландшафтных контурах 1.1-1.8, 2.1, 2.3, 2.4, 2.6, которые получили высокие баллы оценки антропогенной преобразованности и созологической значимости (табл. 2). При этом растительность ландшафтных контуров высоких структурных водораздельных равнин (2.7, 2.10, 2.12) при достаточно низких показателях антропогенной преобразованности характеризуется максимальными или высокими показателями насыщенности ландшафта охраняемыми видами.
Несмотря на то, что природоохранная (флористическая и фаунистическая) значимость территории подчеркивалась неоднократно [6-11, 27], результаты ландшафтно-созологической оценки природно-территориального комплекса дополняют и подчеркивают значение полуострова как уникального природного комплекса, который выступает определенным эталоном взаимодействия суши и моря. Вопреки предложениям по заповеданию, в Генеральном плане г. Севастополя (2005 г.) в прибрежной зоне полуострова запланирована рекреационная застройка и берегоукрепительные работы [28]. Однако, при хозяйственном использовании территории недоучет внутрирегиональных закономерностей, которые являются проявлением ведущего процесса, подчиняющего себя развитие всей системы к непоправимым экологическим и хозяйственным последствиям в природопользовании, к уничтожению сохранившегося природного комплекса.
Таблица 2
Экспертная ландшафтно-созологическая оценка состояния территории полуострова Маячный
Номер типа
ландшафта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Итого
(см. рис. 1).
Береговые склоны с прислоненными пляжами
1.1 4 4 5 4 3 2 1 2 4 5 34
1.2 3 2 5 5 4 3 4 3 4 5 38
1.3 3 4 4 4 4 2 1 3 4 5 34
1.4 3 3 5 5 4 3 1 3 4 5 35
1.4.1 4 2 5 2 2 3 1 3 4 5 31
1.5 2 3 5 4 5 2 1 3 4 5 34
1.6 3 2 5 5 4 3 1 3 4 5 35
1.7 3 2 5 4 4 2 1 2 4 4 36
1.8 3 2 5 4 5 2 1 2 4 4 32
Высокие структурные водораздельные равнины
2.1 4 4 5 4 5 2 1 2 4 5 36
2.2 4 4 5 4 5 2 1 1 2 3 31
2.3 3 5 3 2 3 2 1 5 5 2 31
2.4 4 4 4 4 3 3 1 2 4 5 35
2.5 4 4 4 5 3 3 1 1 1 1 27
2.6 3 4 5 5 3 3 1 2 4 5 35
2.7 2 4 4 2 3 3 1 5 5 2 31
2.8 2 4 4 2 3 3 4 3 1 1 27
2.9 2 4 4 2 3 3 4 3 1 1 27
2.10 2 4 4 2 4 3 1 5 5 2 32
2.11 2 4 4 2 3 4 1 2 4 2 28
2.12 2 4 4 2 3 4 1 5 4 2 31
Примечание к таблице. 1 - Оценка типичности ландшафтных выделов; 2 - Оценка естественной устойчивости ландшафта; 3 - Оценка возможности хозяйственного использования; 4 - Оценка информационных свойств ландшафта; 5 - Оценка степени устойчивости к хозяйственной деятельности; 6 -Оценка средообразующих свойств ландшафта; 7 - Оценка наличия природоохранных объектов; 8 - Оценка насыщенности ландшафта охраняемыми видами; 9 - Созологическая оценка растительных сообществ; 10 -Оценка антропогенной преобразованности фитоценозов.
Таким образом, предложенная методика ландшафтно-созологической оценки позволяет отразить региональные закономерности пространственного распространения раритетных видов и растительных сообществ с учетом ландшафтной структуры, а также определить приоритетные для заповедания территории. Она необходима для решения вопросов охраны береговой зоны и рекреационного использования, проведения функционального зонирования и может способствовать формированию экологической сети особо охраняемых природных территорий.
ВЫВОДЫ
1. Ландшафтно-созологическая оценка прибрежных комплексов представляет собой комплексный подход для оценки природоохранной значимости территории с учетом ее ландшафтной структуры. Данная методика может быть использована для решения вопросов охраны природы, определения категорий и статуса, функционального зонирования объектов заповедания и рекреационного использования.
2. Ландшафтно-созологическая оценка полуострова Маячный показала, что наибольшая контрастность ландшафтных условий проявляется в пределах береговой зоны, которые имеют наиболее высокую ландшафтно-созологическую оценку. Ландшафты центральной части полуострова Маячный получили невысокий балл ландшафтно-созологической оценки, но являются типичными лесостепными ландшафтами Гераклейского полуострова, где сохранились виды растений, имеющие природоохранный статус.
3. Полуостров Маячный необходимо рассматривать как сложный целостный природно-территориальный комплекс, сформировавшийся под воздействием моря и суши, который как природный эталон, перспективен для заповедания.
Благодарности. Авторы выражают благодарность сотрудникам Государственного океанариума, в особенности старшему научному сотруднику, к. б. н. О.И. Беляевой за содействие в проведении исследований на территориии заказника «Бухта Казачья». Благодарим также к. б. н. В. В. Александрова и О. А. Миронюк.
Список литературы
1. Голуб В. Б. Приморская растительность Восточной Европы / В. Б. Голуб, Д. Д. Соколов // Успехи совр. биол. -1998. - Т. 118, Вып. 6. - С. 728-742.
2. Дидух Я. П. Некоторые новейшие данные по фиторазнообразию Крыма / Я. П. Дидух, Ан. В. Ена // Вопросы развития Крыма. Научно-практ. дискус.-аналит. сборник. Вып. 11: Биологическое и ландшафтное разнообразие Крыма: проблемы и перспективы. - Симферополь: Сонат, 1999. - С. 60.
3. Позаченюк Е. А. Экологическая экспертиза: Природно-хозяйственные системы / Е. А. Позаченюк - Симферополь: 2003. - 473 с.
4. Голубев В. Н. Редкие сообщества и их охрана (общие принципы) / В. Н. Голубев // Бюл. главн. ботан. сада. -1983. - Вып. 127. - С. 65-70.
5. Зелена книга Украши [ред. Я. П. Дщух] - К.: Альтерпрес, 2009. - 448 с.
6. Бондарева Л. В. Спонтанная флора Гераклейского полуострова: Сосудистые растения [Текст] / Л. В. Бондарева. -Севастополь: РИБЭСТ, 2013. - 110 с.
7. Бондарева Л. В. Флора и растительность Гераклейского полуострова: автореферат дисс. на соикание научн. степени канд. биол. наук / Л. В. Бондарева; Никитский ботанический сад - Национальный научный центр. - Ялта, 2007. - 282 с.
8. Бондарева Л. В. Флора общезоологического заказника «Бухта Казачья» (Крым, Черное море) / Л. В. Бондарева, Н. А. Мильчакова // Заповдаа справа в Украш!. - 2002. - 8 - С. 36-47.
9. Тарасюк А. Н. Проблемы сохранения и развития природно-заповедного фонда Севастопольского региона / А. Н. Тарасюк // Зап. общ-ва геоэкологов. - 2001. - Вып. 5-6. - С. 53-62.
10. Приоритетные территории 5, 6, 27, 28. Черная речка. Байдарская долина. Херсонес. Гасфорт. / Е. А. Позаченюк и др. - Симферополь, 2000. - 23 с.
11. Разработка Схемы региональной экологической сети Автономной Республики Крым: научно-технический отчет. -Симферополь, 2008. - 322 с. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.arhus.crimea.ua/
12. Голубев В. Н. Методические рекомендации по геоботаническому изучению и классификации растительности Крыма / В. Н. Голубев, В. В. Корженевский - Ялта: ГНБС, 1985. - 37 с.
13. Иванов А. Н. Ландшафтное разнообразие и методы его измерения / А. Н. Иванов, Ю. В. Крушина // Ландшафтоведение: теория, методы, региональные исследования, практика / Материалы XI Международной ландшафтной конференции. - М.: Географический факультет МГУ, 2006. - С. 99-101.
14. Исаченко А. Г. Методы прикладных ландшафтных исследований / А. Г. Исаченко - Л.: Наука, 1980. - 222 с.
15. Исаченко А. Г. Физико-географическое картирование / А. Г. Исаченко - Л.: Изд-во ЛГУ, 1961. - 268 с.
16. Николаев В. А. Ландшафтоведение / В. А. Николаев. - М.: МГУ, 2000. -94 с.
17. Панкеева Т. В. Ландшафтное разнообразие, как основа формирования экологической сети региона (на примере большого Севастополя) / Т. В. Панкеева, Л. В. Бондарева // Биоразнообразие и охрана природы в Азово-Черноморском регионе. Материалы У1 Междунар. науч.-практ. конф. (Симферополь, 20-22 октября 2011 г.). -Симферополь, 2011. - С. 87-91.
18. Панкеева Т. В. Геоэкологическая экспертиза административных территорий. Большой Севастополь / Т. В. Панкеева, Е. А. Позаченюк - Бизнес-Информ, 2008. - 298 с.
19. Солнцев Н. А. Природный географический ландшафт и некоторые общие его закономерности. Учение о ландшафте: Избранные труды / Н. А. Солнцев. - М.: МГУ, 2001. - С. 12-30.
20. Юренков Г. И. Основные проблемы физической географии и ландшафтоведения: Учеб. пособие для географ. спец. пед. ин-тов. / Г. И. Юренков - М.: Высш. школа, 1982. - 216 с., ил.
21. Геренчук Г.И. О морфологической структуре географического ландшафта / Г. И. Геренчук // Изв. ВГО. - 1956. -№ 435. - С. 35-37.
22. Мильков Ф. Н. Физическая география Учение о ландшафте и географическая зональность / Ф. Н. Мильков. -Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1986. - 328 с.
23. Лисичкин В. А. Экспертные методы // Теория прогнозирования и принятия решений / В. А. Лисичкин - М.: Высшая школа. - 1977. - С. 149-155.
24. Мухина Л. И. Принципы и методы технологической оценки природных комплексов / Л. И. Мухина - М., 1973. -95 с.
25. Мухина Л. И. Дискуссионные вопросы применения балльных оценок / Л. И. Мухина // Изв. АН СССР. - 1974. -№ 5. - С. 38-47.
26. Современные ландшафты Крыма и сопредельных акваторий: Монография // Научный редактор Е. А. Позаченюк. -Симферополь, Бизнес-Информ, 2009. - 672 с.
27. Каширина Е. С. Картографирование растительности ландшафтного заказник общегосударственного значение «Мыс Фиолент» и общезоологического заказника общегосударственного значение «Бухта Казачья» (Большой Севастополь, Крым) / Е. С. Каширина, Л. В. Бондарева // Экосистемы, их оптимизация и охрана. Симферополь: ТНУ, 2013 - Вып. 8. - С. 130-140.
28. Генеральный план развития г. Севастополя до 2025 г. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://sev.gov.ua/economy/genplanrazv/ (18.06.2014).
Панкеева Т. В., Бондарева Л. В. Методичш пвдходи до ландшафтно-созолопчно1 ощнщ прибережних комплекав // Екосистеми, 1х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 57-67.
Запропоновано методику ландщафтно-созолопчно! оцшки прибережних комплексгв. Методика апробована на прикладi твострова Маячного, ландшафти якого ввдрГзняються високим бюлопчним i ландшафтним розма1ттям. Складена карта ландшафтно-созолопчно! оцгнки прибережних комплекав твострова Маячний, на прикладГ яко1 можливо визначати прюритетш територп для заповщання i проводити функцюнальне зонування.
Ключовi слова: ландшафти, пгвостргв Маячний, Севастополь, созолопчна оцшка, ландшафтна структура.
Pankeeva T. V., Bondareva L. V. Methodical approaches to landscape-sozological assessment of coastal systems //
Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 57-67.
The method of the landscape-sozological assessment of coastal complexes was developed. The method was tested on an example of the Mayachny peninsula landscapes which are of high biological and landscape diversity. The map of landscape-sozological assessment of Mayachny peninsula coastal complexes was compiled. Based on this map it is possible to define the priority areas for protection and to perform functional zoning.
Key words: landscapes, Mayachny peninsula, Sevastopol, landscape-sozological assessment, landscapes structure.
Поступила в редакцию 12.04.2014 г.
УДК 574.23:582.594
ОРХИДНЫЕ В ТЕХНОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМАХ УРАЛА
Филимонова Е. И., Лукина Н. В., Глазырина М. А.
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, [email protected]
В статье приводятся данные по видовому разнообразию представителей сем. Orchidaceae, встречающихся на техногенных объектах Урала, дана характеристика их местообитаний. Представлены некоторые результаты исследования ценопопуляций Listera ovata (L.) R. Br. и Platanthera bifolia (L.) Rich., произрастающих в лесном фитоценозе на золоотвале Верхнетагильской ГРЭС.
Ключевые слова: Orchidaceae, техногенные экосистемы, ценопопуляции, Listera ovata, Platanthera bifolia.
ВВЕДЕНИЕ
Производственная, хозяйственная и рекреационная деятельность человека приводит в настоящее время к значительным изменениям растительного покрова на Урале. Следствием этого является сокращение ареалов редких видов, что влечет за собой уменьшение их численности, а порой и полное их уничтожение [1]. Вместе с тем имеются данные ряда авторов, свидетельствующие о произрастании редких видов, в том числе и видов сем. Orchidaceae, на техногенных неоэкотопах [2-5].
На Урале все представители орхидных, в связи с особенностями структуры их популяций, относятся к категории редких охраняемых видов [6, 7].
Способность некоторых видов орхидных растений заселять техногенно нарушенные территории (отвалы вскрышных пород при добыче угля, железной руды, строительных материалов, заросшие шлаковые и шламовые отходы, золоотвалы, гидроотвалы), а также заброшенные пашни, старые камнеломни, обочины шоссейных дорог и железнодорожных насыпей, заросшие свалки бытового мусора отмечается в зарубежной и отечественной литературе [8-18].
Целью наших исследований было изучение видового разнообразия сем. Orchidaceae, встречающихся на техногенных объектах Урала, структуры и динамики их популяций, выявление экологических особенностей их местообитания.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследовались популяции видов сем. Orchidaceae, встреченные на промышленных отвалах Свердловской области (таежная зона, подзона средней и южной тайги Среднего Урала) с 1997 по 2012 гг. на следующих объектах: 1 - Южный Веселовский отвал песчаных вскрышных пород Веселовского месторождения бурого угля (г. Карпинск); 2 - Сухореченский доломитовый отвал (пос. Билимбай); 3 - гидроотвал глинистых пород Шуралино-Ягодного месторождения россыпного золота (г. Невьянск); 4 - золоотвал Богословской ТЭЦ (БТЭЦ, г. Краснотурьинск); 5 -золоотвал Среднеуральской ГРЭС (СУГРЭС, г. Среднеуральск); 6 - золоотвал Верхнетагильской ГРЭС (ВТГРЭС, г. Верхний Тагил).
При геоботаническом описании растительных сообществ использовались общепринятые методы.
У всех видов орхидных, обнаруженных нами на техногенных объектах, была изучена микориза. Для этого из зафиксированных в 70 % спирте корней были приготовлены поперечные срезы на замораживающем микротоме.
Проведена оценка ценопопуляций Listera ovata (L.) R. Br. и Platanthera bifolia (L.) Rich., произрастающих на золоотвале ВТГРЭС, по следующим параметрам: численность видов, морфологическая и возрастная структура. Определение онтогенетического состояния особей Listera ovata и Platanthera bifolia проведено на основе морфометрических показателей надземных побегов [19; 20]. Для изучения онтогенетической структуры ценопопуляций данных видов были
выделены следующие возрастные состояния: ювенильные, имматурные, виргинильные, генеративные и сенильные. Мы не учитывали проростки и сенильные особи, так как первые ведут подземный образ жизни, а вторые присутствуют в ценопопуляциях крайне редко.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Общая характеристика техногенных объектов представлена в таблице 1. Данные отвалы характеризуются нетоксичным, бедным доступными растениям элементами минерального питания субстратом [21].
Таблица 1
Изученные техногенные объекты и их краткая характеристика
Объект исследования, местоположение Породный состав Агрохимическая характеристика
Отвалы горнодобывающей промышленности
Южный Веселовский отвал (площадь 154 га), южная граница Северного Урала, восточный склон, таежная зона, подзона средней тайги Комплекс грунтосмесей: ожелезненные пески, аргиллиты в смеси с песчаниками и углистыми аргиллитами Реакция среды - от сильнокислой до слабощелочной, содержат среднее количество гидролизуемого азота, бедны калием, средне и хорошо обеспечены подвижными формами фосфора
Сухореченский отвал (10 га), Средний Урал, низкогорье, таежная зона, подзона южной тайги Доломиты, рассланцованные известняки, смесь обломков доломитов с элювиальными глинами. Каменистость 70-85 % Грунтосмеси карбонатные, не засоленные, реакция среды щелочная (рН = 7,2-8,4). Содержание элементов питания низкое
Гидроотвалы Шуралино-Ягодного месторождения россыпного золота (100 га), восточный склон Уральского хребта, таежная зона, подзона южной тайги Седиментированные глины (полигоны), глинистые породы вскрыши, запесоченные глины (дамбы) Реакция среды слабокислая (рН до 5,5), на внешней дамбе близка к нейтральной (рН = 6,5). Содержание азота и фосфора очень низкое, калия низкое. Содержание гумуса от 0,20 до 0,53 %
Отвалы перерабатывающей промышленности
Золоотвал Богословской ТЭЦ (160 га), восточные предгорья Среднего Урала, таежная зона, подзона средней тайги Зола бурого угля по механическому составу пылевидный слаботеплопроводный песок. Скважность хорошая. Избыточное переувлажнение рН золы 7,0-7,7; рН золы, загрязненной стоками БАЗа - 8,7-10,99. Содержание калия и фосфора -низкое. Сульфатный тип засоления
Золоотвал Верхнетагильской ГРЭС (125 га), восточный склон, горная котловина, таежная зона, подзона южной тайги Зола бурого угля по механическому составу супесь: 60,84 % - физический песок (>0,01), 19,69 % -физическая глина (<0,01). Скважность хорошая Реакция среды слабощелочная (рН -8,5). Обеспеченность (мг/100 г) подвижными фосфатами достаточная (Р2О5-23,5), калием - низкая (К2О-7,0), азот - следы
Золоотвал Среднеуральской ГРЭС (192 га), восточный склон, таежная зона, подзона южной тайги Зола бурого угля по механическому составу: песок. Скважность хорошая Реакция среды слабощелочная (рН -8,6). Обеспеченность (мг/100 г) подвижными фосфатами очень низкая (Р2О5 - 0,34), калием - низкая (К2О-3,9), азот - следы
Экологическая оценка условий местообитания, проведенная по шкалам увлажнения Л. Г. Раменского и др. [22], показала, что режим увлажнения местообитаний видов сем. OrcЫdaceae на Южном Веселовском отвале вскрышных пород - сухолуговой (ступень увлажнения 58,5); на золоотвалах ВТГРЭС и СУГРЭС, а также на гидроотвале - влажнолуговой (68,0; 71,0; 68,5 соответственно); на золоотвале БТЭЦ режим увлажнения варьирует от влажнолугового до сыролугового (66,0-77,5). Общим для перечисленных объектов является длительный период
формирования фитоценозов со сниженной фитоценотической конкуренцией, высокую встречаемость имеют такие виды, как Trifolium pratense L. (95 %), Amoria repens (L.) C. Presl (90 %), Orthilia secunda (L.) House (75 %), Chamaenerion angustifolium (L.) Scop. (70 %), Lathyrus pratensis L. (60 %), Hieracium umbellatum L. (60 %).
В исследованных растительных сообществах выявлено S видов, принадлежащих 6 родам сем. Orchidaceae, из них Dactylorhiza incarnata (L.) Soó, Epipactis atrorubens (Hoffm. ex Bernh.) Bess., Epipactis helleborine (L.) Crantz, Gymnadenia conopsea (L.) R. Br., Listera ovata (L.) R. Br., Malaxis monophyllos (L.) Sw., Platanthera bifolia (L.) Rich. относятся к III категории (редкие), Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soó - IV категории с неопределенным статусом, кроме этого обнаружен межвидовой гибрид Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soó x Dactylorhiza incarnata (L.) Soó = D. x kerneriorum (Soó) Soó [7, 23]. Местонахождение видов на изучаемых техногенных объектах показано в таблице 2.
Таблица 2
Видовой состав и характер распространения орхидных на техногенных объектах
Вид Объект Характер распространения
Dactylorhiza incarnata 3, 4 Единичные особи, малочисленные группы
Dactylorhiza fuchsii i, 3 Единичные особи, малочисленные группы
Dactylorhiza x kerneriorum (D. fuchsii x D. incarnata) 3 Две особи (2007 г.)
Epipactis atrorubens 2 Единичные особи
Epipactis helleborine 3, 5 Единичные особи
Gymnadenia conopsea i, 3 Группы из 10-50 особей
Listera ovata 3, 5 Группы из 10-80 особей
Malaxis monophyllos i, 3, 4, 5, 6 Единичные особи
Platanthera bifolia i, 3, 4, 5, 6 Группы из 10-700 особей
Dactylorhiza incarnata - корнеклубневой поликарпик, гигрофит, болотно-луговой, европейско-западноазиатский, плюризональный вид. Первоначально заселяет увлажненные местообитания, при высыхании субстрата особи сохраняются, но расселение снижается. Первые экземпляры были отмечены уже на 6 год формирования растительности на подсыхающих участках глинистых полигонов Шуралино-Ягодного гидроотвала в разнотравно-донниковом фитоценозе среди подроста Salix caprea L, S. triandra L., S. myrsinifolia Salisb. и Betula pendula Roth., встречается рассеянно единичными особями. На золоотвале БТЭЦ наблюдались небольшие скопления в растительных сообществах, формирующихся на зольном субстрате, как на подтапливаемых участках в ивовых фитоценозах с доминированием болотной растительности (Bolboschoenus maritimus Palla, Juncus compressus Jacq. и др.), так и на более сухих участках (но ранее затопляемых) в зарослях Salix sp. с подростом Pinus sylvestris L. и Betula pendula, с доминированием в травянистом ярусе Calamagrostis epigeios (L.) Roth, Melilotus albus Medik., Amoria hybrida (L.) C. Presl, Amoria repens.
Dactylorhiza fuchsii - корнеклубневой поликарпик, гигромезофит, луговой, европейско-сибирский, бореальный вид. Встречается на Южном Веселовском отвале, произрастает рассеянно и группами на гребнях и в понижениях между ними в 40-48-летних посадках Pinus sylvestris. На Шуралино-Ягодном гидроотвале произрастает единичными особями на глинистых дамбах в формирующихся лесных фитоценозах (Betula pendula, Populus tremula L. и Pinus sylvestris) с разнотравно-вейнико-бобовой растительностью в травянистом ярусе с 8-летнего возраста. Там же встречен гибрид Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soó x Dactylorhiza incarnata (L.) Soó = D. x kerneriorum (Soó) Soó [23].
Epipactis atrorubens - короткокорневищный травянистый многолетник, европейско-западно-сибирский, бореально-неморальный вид, опушечно-луговой и скальный, ксеромезофит, кальцефил. Единичные экземпляры встречались на отвале Сухореченского доломитового карьера в 35-45-летних разреженных лесных сообществах с присутствием Pinus sylvestris, Betula pendula, подроста Salix caprea и S. myrsinifolia, формирующихся на сильнокаменистом субстрате.
Epipactis helleborine - короткокорневищный поликарпик, мезофит, опушечно-лесной, европейско-западноазиатский, бореально-неморальный вид. Единичные экземпляры произрастают на дамбе Шуралино-Ягодного гидроотвала и на полосах грунта на территории рекультивированного участка золоотвала ВТГРЭС.
Gymnadenia conopsea - корнеклубневой поликарпик, мезофит, опушечно-луговой, евразиатский бореально-неморальный вид. Характеризуется широкой экологической и фитоценотической амплитудой. Произрастает на Южном Веселовском отвале в 40-48-летних лесных фитоценозах с доминированием Pinus sylvestris и разреженным травянистым покровом, а также на Шуралино-Ягодном гидроотвале в прибрежной зоне остаточных водоемов среди подроста Salix myrsinifolia, S. triandra, Betula pendula в травянистых сообществах мезогигрофитов и гигрофитов.
Listera ovata - короткокорневищный поликарпик, мезофит, опушечно-лесной, европейско-западноазиатский бореально-неморальный вид. Встречается небольшими группами на золоотвале ВТГРЭС в мелколиственных лесных фитоценозах с доминированием Betula pendula, Populus tremula и Pinus sylvestris.
Malaxis monophyllos - клубнеобразующий поликарпик, мезофит, опушечно-лесной, голарктический бореально-неморальный вид. Встречается на всех объектах малочисленно.
Platanthera bifolia - корнеклубневой поликарпик, мезофит, опушечно-лесной, европейско-западноазиатский бореально-неморальный вид. Произрастает единичными особями в межгрядовых понижениях рельефа на Южном Веселовском отвале и на полигоне Шуралино-Ягодного гидроотвала. Выявлены многочисленные популяции этого вида в лесных фитоценозах, формирующихся на золоотвалах ВТГРЭС и СУГРЭС.
В таежной зоне освоение техногенных субстратов видами сем. Orchidaceae в первую очередь связано с формированием в них лесных фитоценозов с преобладанием мелколиственных древесных пород. По мере накопления листового опада создаются благоприятные условия для грибов-симбионтов, с которыми орхидные связаны большую часть своей жизни. У всех видов орхидных, обнаруженных нами на техногенных объектах, была изучена микориза. Установлено, что все исследованные виды имеют типичную эумицетную толипофаговую эндомикоризу, которая характеризуется локализацией гриба в субэпидермальных клетках корня в форме бесцветных гиф с хорошо заметными поперечными перегородками, и плотных клубков гиф - так называемых пелотонов.
Анализ ценопопуляций Platanthera bifolia и Listera ovata на золоотвале ВТГРЭС. С 1994 г. на разных участках золоотвала ВТГРЭС, отмечалось произрастание отдельных особей 3 видов орхидных, таких как Platanthera bifolia, Malaxis monophyllos (в ивовых зарослях растущих на золе), и группы особей Listera ovata в лесном фитоценозе, формирующемся на рекультивированной территории с полосным нанесением грунта. В 2009-2010 гг. обнаружены и обследованы молодые ценопопуляции Listera ovata и Platanthera bifolia в 30-35 летнем лесном фитоценозе, сформировавшемся на участке «чистой» золы. Ценопопуляции представляли собой отдельные групповые скопления особей на площади до 120 м2 каждая.
Приводим более подробную геоботаническую характеристику данного лесного сообщества. Лесной фитоценоз характеризуется довольно высокой сомкнутостью - 0,6-0,7 и сложной вертикальной структурой. В верхнем древесном ярусе доминируют мелколиственные породы, такие как Populus tremula, Betula pendula и B. pubescens Ehrh., Salix caprea L. Хвойные породы -Pinus sylvestris и Picea obovata Ledeb. входят в нижний подполог. Кустарниковый ярус формируется из Chamaecytisus ruthenicus (Fisch. ex Woloszcz.) Klásková, Rosa acicularis Lindl., подроста Sorbus aucuparia L., Viburnum opulus L., Padus avium Mill., высота которых варьирует от 0,7-0,8 м и групп Salix myrsinifolia Salisb. и S. pentandra L. высотой до 3,5 м, общее проективное покрытие (ОПП) кустарниками составляет 15-20 %, местами до 30 %. ОПП травянистого яруса составляет 30-35 %, но в местах произрастания орхидных оно снижено до 20-25 %. ^ибольшую встречаемость из травянистых растений имеют Amoria repens и Trifolium pratense, Festuca rubra L., Poa pratensis L., Calamagrostis epigeios, Vicia cracca L., Pyrola media Sw. Mоховой покров не развит, отдельные пятна приурочены к основаниям стволов деревьев.
Главным условием для благоприятного произрастания видов сем. Orchidaceae в растительных сообществах, формирующихся на промышленных отвалах, является формирование из лиственного опада горизонта А0 на зольном субстрате, мощность которого достигает 5-6 см. Нами было отмечено, что подземные органы растений расположены в подстилочной толще, и, чем крупнее (старше) особь, тем глубже, корни крупных виргинильных и генеративных особей проникают в толщу золы.
Нами было обнаружено и исследовано на золоотвале ВТГРЭС в 2009 г. Listera ovata -46 особей, Platanthera bifolia - 34 особи, в 2010 г. - 59 и 73 особи (соответственно).
В возрастном спектре ценопопуляции Listera ovata в 2009 г. преобладали ювенильные (доля 80,4 % от общего числа особей) и имматурные особи (доля 10,9 %), на следующий год отмечен рост числа и доли имматурных (до 30,5 %), виргинильных (от 6,5 до 25,4 %) и молодых генеративных особей (от 2,2 до 17,0 %). Спектр характеризуется как одновершинный, неполночленный, с преобладанием особей прегенеративных стадий (рис. 1).
40
ю 30
О ZJ
0
1 20 ы
о
-
о
\¿
10
□2009 □ 2010
v g
Возрастное состояние
Рис. 1. Динамика возрастной структуры молодых ценопопуляций Listera ovata
По данным М. Б. Фардеевой и Г. Р. Исламовой [19] онтогенетическая структура естественных популяций Listera ovata как правило, имеет правосторонний тип с преобладанием взрослых вегетативных и в большей степени генеративных особей (40-60 %), доля ювенильных и имматурных от 8 до 12 %.
В ценопопуляции Platanthera bifolia одновершинный возрастной спектр с высокой долей участия виргинильных особей (53 % - в 2009 г.) в 2010 г. сменился на двувершинный, у которого пики роста численности приходятся на имматурные, их доля увеличилась с 23,5 до 28,8 %, и генеративные особи с увеличением доли от 14,7 до 35,6 % (рис. 2).
Рис. 2. Динамика возрастной структуры молодых ценопопуляций Platanthera bifolia
Ценопопуляции Listera ovata и Platanthera bifolia - вегетативно-ориентированные, инвазионные, изменение их возрастной структуры характеризует первые стадии внедрения вида в фитоценоз.
Морфометрический анализ особей Listera ovata показал, что ювенильные растения на золоотвале имеют 2 развитых мелких ланцетных листа, нижний лист по длине и ширине листовой пластинки отличается от верхнего незначительно. Длина нижнего листа в среднем составляет 3,9 см (Cv = 34 %), ширина - 1,9 см (Cv = 40 %), длина и ширина верхнего листа соответственно -3,7 см (Cv = 35 %) и 1,75 см (Cv = 42 %). Все показатели имеют высокие коэффициенты вариации, что указывает на неоднородность особей этого возрастного состояния. По сравнению с ювенильными особями из естественных местообитаний [20], длина листьев которых составляет 5-5,5 см, ширина нижнего листа 2,5-3,5 см, ширина верхнего листочка 2-2,5 см, ювенильные особи на золоотвале имеют меньшие морфометрические показатели. Особи старших возрастных состояний Listera ovata более однородны, и в целом достигают тех же размеров по сравнению с особями из естественных местообитаний.
Морфометрический анализ особей Platanthera bifolia показал, что ювенильные растения имеют один узколанцетный лист, длина которого составляет в среднем 4,6 см (Cv = 22 %), ширина 1,1 см (Cv = 30 %), у имматурных особей длина листа 6,85 см (Cv = 12 %), ширина 2,2 см (Cv = 23 %).
Виргинильные особи имеют розеточный побег с двумя почти супротивными листьями, но довольно часто встречаются особи с одним листом. Нижний по стеблю лист продолговато-эллиптический, его длина - в среднем 10,8 см (Cv = 22 %), ширина - 3,8 см (Cv = 24 %). Верхний лист короче, его размеры сильно варьируют: длина - в среднем 7,6 см (в пределах от 4,1 до 12,0 см, Cv = 42 %), ширина 1,9 см (в пределах от 0,8 до 4,4 см, Cv = 79 %). Количество жилок от 10 до 14.
Высота генеративных растений варьирует от 20 до 61 см, в среднем составляет 37,5 см. Число листьев - два, иногда три. Нижний лист эллиптический, длиной в среднем 12,0 см (Cv = 31 %), шириной 4,3 (Cv = 26 %), длина и ширина верхнего соответственно равны 11 см (Cv = 38 %) и 3,3 см (Cv = 45 %). Число жилок 12-14. ^цветие имеет длину в среднем 11,8 см (Cv = 45 %), состоит из 20 цветков (от 10 до 40 на соцветии). В целом все морфометрические показатели генеративных особей имеют высокие коэффициенты вариации, что указывает на неоднородность особей этого возрастного состояния.
Ювенильные и имматурные особи Platanthera bifolia на золоотвале соответствуют размерам особей из естественных местообитаний. У виргинильных и генеративных растений листья несколько длиннее и шире, имеют больше жилок [20]. Возможно, это связано с различными условиями освещения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных исследований в растительных сообществах, формирующихся на промышленных отвалах Урала, выявлено 8 видов семейства Orchidaceae, характеризующихся достаточно широкой эколого-фитоценотической амплитудой, обнаружен межвидовой гибрид. Популяции большинства изученных видов являются малочисленными, кроме популяций Platanthera bifolia, численность которых в 35-40-летних смешанных лесных фитоценозах, формирующихся на золоотвалах, может достигать до 500-700 особей. Проведенные исследования показали, что инвазионные ценопопуляции Listera ovata и Platanthera bifolia находятся в стадии становления и, с учетом небольшого периода их формирования, имеют вероятные перспективы развития в нормальные.
Благодарности. Авторы благодарны П. В. Куликову (Ботанический сад УрО РАН) за уточнение систематической принадлежности межвидового гибрида. Работа выполнена при финансовой поддержке со стороны Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках выполнения государственного задания УрФУ № 2014/236, код проекта 2485.
Список литературы
1. Горчаковский Л. П. Редкие и исчезающие растения Урала и Приуралья / Л. П. Горчаковский, Е. А. Шурова. - М.: Наука, 1982. - 208 с.
2. Князев М. С. Сохранение некоторых редких видов растений Урала / М. С. Князев // Экологические аспекты оптимизации техногенных ландшафтов: сб. ст. - Свердловск: УрО АН СССР, 1984. - С. 38-40.
3. Князев М. С. Сохранение некоторых редких видов уральской флоры в условиях антропогенного изменения естественных биоценозов / М. С. Князев // Растительность в условиях техногенных ландшафтов Урала: сб. науч. тр. - Свердловск: УрО АН СССР, 1989. - С. 130-133.
4. Князев М. С. Редкие виды растений в техногенных неоэкотопах на Урале / М. С. Князев // Естественная растительность промышленных и урбанизированных территорий Урала. - Свердловск: УрО АН СССР, 1990. -С. 106-110.
5. Глазырина М. А. Структура интродукционной популяции гвоздики иглолистной (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) в Коркинском угольном разрезе / М. А. Глазырина // Итоги интродукции и селенкции травянистых растений на Урале: сб. ст. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2001. - С. 120-134.
6. Орхидные Урала: систематика, биология, охрана / [С. А. Мамаев, М. С. Князев, П. В. Куликов, Е. Г. Филиппов]. -Екатеринбург: УрО РАН, 2004. - 124 с.
7. Красная книга Свердловской области. Животные, растения, грибы / [отв. ред. Н. С. Корытин]. - Екатеринбург: Баско, 2008. - 256 с.
8. Орхидеи нашей страны / [М. Г. Вахрамеева, Л. В. Денисова, С. В. Никитина и др.] М.: Наука, 1991. - 224 с.
9. Быченко Т. М. Устойчивость некоторых видов орхидных Южного Прибайкалья к антропогенным факторам среды / Т. М. Быченко // Бюлл. Главн. ботан. сада. - 1997. - Вып. 175. - С. 80-82.
10. Быченко Т. М. Изучение ценопопуляций некоторых видов орхидных Южного Прибайкалья на техногенно нарушенных территориях / Т. М. Быченко // Проблемы экологии и рационального использования природных ресурсов в Дальневосточном регионе: матер. регион. науч.-практ. конф., 21-23 декабря 2004 г. - Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2004. - Т. 1 - С. 175-179.
11. Редкие виды орхидных на техногенных объектах Урала / [Т. С.Чибрик, Е. И. Филимонова, Н. В. Лукина, М. А. Глазырина] // Биологическое разнообразие. Интродукция растений: Материалы Четвертой Междунар. науч. конф., 5-8 июня 2007 г. - СПб: Ботан. сад. Ботан. ин-та им. В. Л. Комарова РАН, 2007. - С. 185-186.
12. Стрельникова Т. О. Редкие и исчезающие виды растений Кемеровской области в условиях техногенного ландшафта / Т. О. Стрельникова, Ю. А. Манаков // Флора и растительность антропогенно нарушенных территорий: сборник научных трудов Кемеровского отделения РБО. - Кемерово: «Ирбис», 2010. - Вып. 6. - С. 174-175.
13. Batousek A. Epipactis helleborine a E. palustris na secundarnim stanovisty v okreze Gottwaldov / A. Batousek // Zpr. Cs. Bot. Spolec. - 1985. - N 20. - P. 234-236.
14. Brunton D. The Epipactis helleborine (Orchidaceae) in Nothem Ontario / D. Brunton // Can. Field. Natur. - 1986. -Vol. 100. - N 1. - P. 127-130.
15. Catling P. M. Autogamy in Eastern Canadian Orchidaceae a review of current knowledge and some new observations / P. M. Catling // Natur. - 1983. - Vol. 110. - N 1. - C. 37-53.
16. Lee L. A., Greenwood B. The colonization by plants of calcareous wastes from the salt and alkali industry in Cheshire / L. A. Lee, B. Greenwood // Biol. Conserv. - 1976. - N 10. - P. 77-78.
17. Esfeld K. Molecular data indicate multiple independent colonizations of former lignite mining areas in Eastern Germany by Epipactis palustris (Orchidaceae) / K. Esfeld, I. Hensen, K. Wesche et all // Biodiversity and Conservation. - 2008: - 17. -P. 2441-2453.
18. Woch M. W. Flora of spoil heaps after hard coal mining in Trzebinia (southern Poland): effect of substratum properties / M. W. Woch, M. Radwacka, A. M. Stefanowicz // Acta Bot. Croat. - 2013. - 72 (2). - Р. 237-256.
19. Онтогенетический атлас лекарственных растений: в 4 т. / [отв. ред. Л. А. Жукова]. - Йошкар-Ола: МарГУ, 2004. -С. 121-125.
20. Диагнозы и ключи возрастных состояний луговых растений: метод. разработки для студ. биол. спец. / [отв. ред. Т. И. Серебрякова]. - М.: МГПИ им. В. И. Ленина, 1983. Ч. 2. - С. 16-18.
21. Экологические основы и опыт биологической рекультивации нарушенных промышленностью земель / [Т. С. Чибрик, Н. В. Лукина, Е. И. Филимонова, М. А. Глазырина]. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2011. - 268 с.
22. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову / [Л. Г. Раменский, И. А. Цаценкин, О. Н. Чижиков, Н. А. Антипин]. - М.: Сельхозгиз, 1956. - 472 с.
23. Куликов П. В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения) / П. В. Куликов. - Екатеринбург-Миасс: «Геотур», 2005. - 537 с.
Филимонова Е. И., Лукина Н. В., Глазырина М. А. Орхидные в техногенных экосистемах Урала //
Экосистемы, их оптимизация и охрана. Симферополь: ТНУ, 2014. Вып. 11. С. 68-75.
В статье приводятся данные по видовому разнообразию представителей сем Orchidaceae, встречающихся на
техногенных объектах Урала, дана характеристика их местообитаний. Представлены некоторые результаты
исследования ценопопуляций Listera ovata (L.) R. Br. и Platanthera bifolia (L.) Rich., произрастающих в лесном
фитоценозе на золоотвале Верхнетагильской ГРЭС.
Ключевые слова: Orchidaceae, техногенные экосистемы, ценопопуляции, Listera ovata, Platanthera bifolia.
Filimonova E. I., Lukina N. V., Glazyrina M. A. Orchids in technogenic ecosystems of Ural // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 68-75.
The article presents data on the species diversity of representatives Orchidaceae, found on technogenic objects of the Urals, the features of their habitats. Some results of research coenopopulation Listera ovata (L.) R. Br. and Platanthera bifolia (L.) Rich., growing in the forest on the Verhnetagilskaya ash dump are given in the article.
Key words: Orchidaceae, technogenic ecosystems, coenopopulations, Listera ovata, Platanthera bifolia.
Поступила в редакцию 28.03.2014 г.
Геэкология
UDC 574 (477.75)
COASTAL MANAGEMENT OF THE BLACK SEA (ON THE EXAMPLE OF THE CRIMEA)
Kotolupova I. P.
V. I. Vernadsky Taurida National University, Simferopol, [email protected]
In the article factors of abrasion processes acceleration are considered, including natural (storms, sea level rise) and human factors (beach sand usage for building purposes, water reserves, decreasing alluvial material accumulation, cutting slopes and others). It is proven that abrasion processes and destruction of the coastal area are very dynamic and not enough investigated, requiring system approach in its research and management. The coast zoning by geomorphology and morphodynamics, vulnerability these zones to abrasion are given. The technics of coastal management in Crimea (beach replenishment, groynes), its effectiveness and its influence on the coastal shores biodiversity are shown. It is offered to conduct further assessment of coast protection constructions influence on the coastal shores ecosystem, have cooperative work of scientists, architects, engineers, government representatives to make and use coastal management constructions with minimal influence on the coastal shores ecosystem according to the sustainable development conception.
Key words: the Black Sea, coastal management of Crimea, abrasion of the seacoasts, zoning of the Crimean coasts, biodiversity.
INTRODUCTION
Sea coasts, coastal zone and located in it natural and man-made landscapes are very sensitive to excessive influences such as abrasion processes. Its protection from destruction always was one of the most important problems in development of sea coastal zones, during the seacoast use in military, industrial, recreational and other purposes. It is even more important problem, considering of Sea level arise and increasing anthropological influences on the natural objects, including the coastal zone. Half of the world population lives in the coastal areas, and the migration from continental zones continues increasing [1]. The intensive recreation and tourism development also strengthen the human influence on the nature of coastal area. As a result there is a conflict between the immediate consumption of the coastal area natural resources and necessity of reservation them for long-time term. That's why protection of coastal area and beaches from destruction and pollution is a very serious and important problem.
The aim of this investigation was to identify the most erosion-vulnerable areas on the Crimean coast of the Black Sea and coastal management techniques influence on the biodiversity of the coastal shores ecosystem, to offer ways of its optimization.
MATERIAL AND METHODS
To reach the aim of the investigation such methods as literary-analytical method of comparative geography, cartographic method were used.
RESULTS AND DISCUSSION
Factors of abrasion processes acceleration. Waves, generated by storms or fast moving motor craft cause coastal abrasion, which may take the form of long-term losses of sediment and rocks, or merely the temporary redistribution of coastal sediments; erosion in one location may result in accretion nearby [8].
Sea waves can be considered as the main factor of shoreline dynamics, influencing on the creation of geomorphological hazards. They can stimulate all abrasion processes: accelerate the creation of landslides, coastal caves, collapses and land subsidence.
The domination of southwestern, southern, northwestern and northern storms can be notices all around the year, just in summer they aren't so intensive, there are often small waves. The most repeated severe storms are from western and southern directions [7].
Since nineties of XX century, the frequency of storms has been increased. From 1990 till 2005 the amount of days with storms from the most dangerous direction (considering degradation of beaches) increased in 3-4 times, that is the most noticeable during cold season, a little less during warm season [4].
For example, in November 2007 the strong storm caused the 11 shipwrecks, oil pollution in the Kerchenskiy Strait. In October 2010 Alushta and Partenit tourism infrastructure got serious damage and required big finance investment for its reconstruction because of big storm. Small storms can accumulate and later have abrasive action. But only big hazard storms can cause disbalance and big beach destruction. The example of it can be village Privetnoye, which coasts were affected with sea abrasion [5]. That's why we need the complex system approach for investigation and optimal choice of coastal management methods.
The Sea level arise, and tendency of coast lowering, started in the late Holocene, also provides the intensive coast destruction. The average speed of the Black sea level arise is 0,25 sm per year [6].
The human factor is the main factor of abrasion intensification. Building heavy constructions (houses, tourism infrastructure and so on) on the slopes, making roads with cutting slopes, and watering rocks of slope during garden works caused landslides and mudflow. The construction of water reservoirs, regulating river flow, dramatically decreased the provision of accumulative particles for beaches. All these factors, as well as using of beach sand, gravel and sand from bay bottom for construction and building purposes (e. g. Evpatoriya coast) destroyed the natural balance of beach self-reconstruction. For example, the width of Evpatoriya beaches (Solnyshko, New beach, radio navigation station beach and others) for 3 years from 1995 to 1998 decreased on 3-10 m [5].
Geomorphological and morphodynamic zoning of the Crimean Black Sea coast. The general length of the Crimean coastline is 720 km, the length of the coast, which has been destroyed or has been influenced by landslides or destructive sea processes (abrasion), is about 520 km.
As you can see from fig. 1 the northwestern part of Crimean peninsula has many abrasive-accumulative coasts; Tarhankutskiy peninsula (on the west of Crimea), consisting of Sarmat limestone, has abrasive coast.
Fig. 1. Genetic types of the seacoasts and the level of coastal management technics usage
in the Black sea coast of Crimea
To the east and south from Yevpatoria city, the coastal area is on the lowland. There are several firths (Sasykskoye lake, Sakskoye lake, Kizil-Yarskoye lake and others), and to the south there is an abrasive coast.
The coast of Gerakleyskiy peninsula are abrasive-accumulative because of erosion processes. They are the combination of abrasive and accumulative areas of plain coast.
The southern coast of Crimean peninsula spread from Fiolent cape to Feodosiyskiy bay. The special feature of this area is high mountains proximity to the seacoast. All southern coast of Crimea is the combination of rock capes, small half-round gulfs, where there are pebble and gravel beaches. In this area abrasion and denudation dominate.
The coasts of Feodosiyskiy bay are abrasive almost everywhere. Plain coasts of Kerchenskiy peninsula (without river network) are the combination of big gulfs (accumulative areas) and rock capes (cape Takyl, Ak-Burun) [4].
The Black sea coasts can be divided into 3 main morphodynamic categories (Panin and Kosyan, 1996):
- Low accumulative coasts (for example, Karkinitskiy bay). They consist of complex sandy barrier beaches with strong longshore sediment drift systems. These coasts are the most influenced by global changes, specifically by sea level fluctuations and changes in the river sediment inputs due to anthropogenic activities. A decrease in sediment supply into the coastal zone and arise in the sea level could, under certain conditions, result in an active and almost continuous retreat of the beach line.
- Erosive coasts within low-standing plateau plains, with active cliffs (may be affected by erosion, but rates of coastline retreat are smaller (only 1-2 m per year).
- Mountainous coasts with cliffs, marine terraces, landslides, sometimes with sandy or gravely beaches. This category is the least affected by the erosion processes as the littoral of this type consisted of consolidated rocks, which are difficult to erode (e. g. the Southern coast of Crimea) [11].
Ways of coastal management in Crimea, its effectiveness and influence on biodiversity of the coastal shores ecosystem. Maintenance of those structures or soft techniques can arrive at a critical point (economically or environmental) to change adopted strategy.
• Structural or hard engineering techniques, i. e. using permanent concrete and rock constructions to "fix" the coastline and protect the assets locate behind. These techniques seawalls, groynes, detached breakwaters, and revetments - represent a significant share of protected shoreline in Europe (more than 70 %).
• Soft engineering techniques (e. g. sand nourishments), building with natural processes and relying on natural elements such as sands, dunes and vegetation, are used to prevent erosive forces from reaching the backshore. These techniques include beach nourishment and sand dune stabilization [9].
Coastal beach protection and landslides activation solutions requires high financial outcomes, sometimes many times exceeding the cost of defended objects.
At the foot of the Crimean Mountains Main ridge on the southern coast, almost everywhere resort sanatoriums were built. The destruction of the beach is one of the reasons of the landslides activation and hence the destruction of buildings, roads, power lines, water pipelines, damage to orchards and vineyards. That's why coastal management is a very important.
In different regions of Crimea the level of coastal management technologies usage varies. On the South coast it is close to optimal, in Sevastopol and Kerch coast - only 6 %, on the southeastern coast is about 30 %. On the extreme western and the northwestern coast, because of the low resort development, it does not yet require protective engineering techniques [3].
In Crimea soft as well as hard engineering techniques are used.
On the place of narrow stripe of the coastal chaos now there are well-equipped gravel-pebble beaches, divided with cross bun breakwaters made of reinforced concrete. But there is another way of shore protection. It is the method of beach replenishment. For the first time in Crimea it was used in Koktebel Bay on the south-east of Crimea. The main feature of the project is its efficiency and the consideration of natural laws. Artificial three-kilometer beach combined with concrete promenade, which in this case is not only a place for walking, but also bearing landslide; it does not give the sea to intensify
its downward movement and keeps its buildings and communications stable. The beach, in its turn, decreases the energy of the waves.
It was discovered that in Koktebel bay sea moves sediment along the coast. Therefore, finely crushed stone material was unloaded into the sea in one place, and, being moved, it gradually distributed throughout a three-kilometer stripe, while the stones became more round, forming a beach.
But in total all these coastal management technics are used locally, not systematically, just partly resolving the problem of abrasion.
In Crimea groynes are also popular method for protecting the shore from erosion. However, their construction can cause an environmental problem. If during its construction rocks are destroyed, mussels and oysters have nowhere to escape from Rapana venosa, marine biocenosis can be destroyed, rapidly deteriorating environmental situation in the semi-enclosed space between the groynes. Here mostly one green algae species settle, being broken by waves from smooth concrete during big storms. Rotting algae causes the oxygen contain decrease in the upper layers of water and the mass destruction of plankton -the so-called secondary pollution [3]. In addition to that, the groynes can be a barrier to fish migration in coastal zones. Groynes also created stagnant zones in the sea between traverse and breakwaters where sand became silted, and the bottom biocenosis changed. The natural rocks (shell limestone) on the bottom became covered with a layer of sand and the new built concrete structures became new substrates for the attached organisms. In each case the changes in the biota were far from positive [12].
Most of the time the sand brought to the beaches proved to be of a different composition (more finegrained) than the original, which produced a significant deterioration in the living conditions of interstitial fauna. Some previously abundant organisms disappeared from the overwash zone [11].
Ports ships, the transportation of goods and passengers in the sea cause the biological and environmental problems in the sea. An example would be Sevastopol, Kerch, Yalta ports, where it changed the biocenosis due to the intense maritime traffic.
So, we need to have integrated coastal management approach, learning from another countries experience and have common strategy for all coasts of Crimean Black sea [10].
CONCLUSIONS
Consequences of human influence on the coastal area ecosystems can be reduced by following ways:
1. Coastal area of the Black sea in Crimea has got the intensive development of the abrasion processes, that leads to the destruction of accumulative beaches and coastal benches. These processes are very dynamic.
2. The processes of coastal line change and abrasion in this region is not enough investigated, there is no a system approach of its research.
3. The abrasion processes caused negative consequences such as destruction of buildings and recreational objects, decrease of beach width and, as a result, less attractiveness of Crimean sea resorts for tourists, big investments in protection of coastal areas from abrasion.
4. The coastal management should be aimed at:
• Reducing the sediment load of rivers in the coastal area, it is necessary to add the supply of sediment by artificial filling, and choose clastic material, for example: a) from those places where stocks have accumulated as a result of previous human intervention in natural processes (from reservoirs, where the sediment discharge of the upstream was deposited, from the dump pits, enrichment factories and other objects of a mining and processing enterprises); b) places where accumulative sediments have accumulated as a result of natural processes and where their removal should not significantly affect the nature balance. For example, the following activities can be done: 1) periodically move macro-grained rock and boulder material from the upper zone of the beaches (where this material is aesthetician and represents a considerable danger to the people with the possibility of serious injury such as bruises and fractures) to vulnerable zone at a depth of about 1,5-2 m and deeper, where this material will have protection functions and because of gradual fragmentation due to abrasion, it will replenish recreation beach area with pebbles, gravel, sand; 2) periodically move macro-grained rock material of his accumulations in the mountains, where it can't be naturally removed (by slope-gravity, fluvial and other
processes), to the range of water streams and turn into the sediment (for example, from the foot of the steep rock, where its removal will not disturb the stability of slopes and, in addition, will help growing the forest at the lifeless before place of stone rubble).
• If necessary, mining of debris beach-creating materials (for artificial replenishment of the beaches), pits for its production should be placed with consideration of local conditions, in particular: 1) in remote areas from recreation zones; 2) not on the mountain slopes and valleys (where the removal of rocks may impair the strength and stability of adjacent slopes), and, if possible, in uplands places and in closed depressions (to less influence on the regime of the surface and ground water). It is sensible to arrange the ponds and lakes for recreation, fish farming and retention on the place of formed pits recesses. When conducting blasting operations in quarries, it's necessary to limit the capacity of explosives charges to an acceptable level of risk. To save biodiversity of coastal area, when it's planned to replenish beaches, it's important to check the new beach particle to have the same properties and characteristics as the original beach particles.
• Considering the unique importance of the Crimean coast, it may be aesthetically and sometimes financially appropriate activities such as equipment of coastal management engineering constructions, artistic draping and decoration of coast protection constructions, which allows to hide the unattractive protection structures and to reduce their danger to humans [2].
• Creation of groynes from another material that will not be attractive for green algae, attached species but at the same time will be strong enough to defend from abrasion for a long time.
• Port zones should not be increased anymore. In nearby areas there should be limited fishing and other anthropogenic interruptions into coastal shores ecosystem.
• Sand particles for beaches should be checked for reconcilability with the original beach, should have similar properties for easy adaptation of coastal flora and fauna.
• It's necessary to conduct further assessment of coast protection constructions influence on the coastal shores ecosystem, have cooperative work of scientists, architects, engineers, government representatives to make and use coastal management constructions with minimal influence on the coastal shores ecosystem (e. g. creation of new design of biologically positive hydro technical constructions) according to the sustainable development conception. It is also important to apply the integral coastal management system, successful experience of the coastal management in other countries consistently and constantly, avoiding mistakes and failure, that have already happened in the history of coastal management.
References
1. Макаров К. Н. Перспективные направления берегозащитных мероприятий на берегах Черного и Азовского морей в пределах Краснодарского края / К.Н. Макаров, И.Л. Макарова, О.Л. Абакумов // Сб. тр. Междунар. конф. «Комплексное управление прибрежными зонами и его интеграция с морскими науками». - Санкт-Петербург, 2003. - С. 119-125.
2. Дзагания О. В. Выбор критериев оптимизации мероприятий по защите прибрежных объектов от разрушения волнами / О. В. Дзагания, В. I. Криленко. - Донецк: Экотехнология, 2005. - 71 с.
3. Крым: Что? Где? Когда? / [отв. ред. Л.Г. Стахурская]. - Симферополь: Реноме, 2002. - 384 с.
4. Орлова М. С. Морские берега как ресурс рекреации (на примере берегов Западного Крыма): автореферат дисс. на соискание уч. степени канд. геол. наук / М. С. Орлова; Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова. - Москва, 2010. - 26 с.
5. Олиферов А. Н. Динамика крымских пляжей / А. Н. Олиферов // Геополитика и экогеодинамика регионов. -2008. - Вып. 1-2. - С. 59-64.
6. Горячкин Ю. Н. Уровень Черного моря: прошлое, настоящее и будущее / Ю. Н. Горячкин, В. А. Иванов. -Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2006. - 210 с.
7. Добровольский А. Д. Моря СССР / А. Д. Добровольский, Б. С. Залогин. - М.: Изд-во МГУ, 1982. - 192 с.
8. Coastal erosion [Electonic resourse]. - 2014. Access mode: http://en.wikipedia.org/wiki/Coastal_erosion
9. Coastal management [Electonic resourse]. - 2014. Access mode: http://en.wikipedia.org/wiki/Coastal_management#Beach_Replenishment
10. Micallef A. Towards integrated coastal zone management, with a special emphasis on the Mediterranean Sea: Introduction / A. Micallef // Journal of Coastal Conservation. - 2003. - Vol. 9, N 1. - P. 2-4.
11. Zaitsev Y. P., Mamaev V. Marine Biological Diversity in the Black Sea. A Study of Change and Decline / Y. P. Zaitsev, V. Mamaev. - New York: United Nations Publications, 1997. - 217 p.
12. Zenkevitch L. A. Biology of the seas of the USSR. - N. Y.: Wiley-Interscience, 1963. - 955 p.
Котолупова Ю. П. Менеджмент берегово!" зони Чорного моря (на прикладi Криму) // Екосистеми, 1х оптимiзацiя та охорона. Сiмферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 76-81.
У статп були дослiдженi фактори посилення абразшних процес1в, в тому чи^ природнi (шторми, пiдняття рiвня моря) i людськi фактори (використання пляжного пiску для будiвельних цшей, будiвництво водосховищ, що зменшують накопичення алювiальних матерiалу, пiдрiзка схил1в та шш^. Доведено, що процеси абразп i руйнування прибережно1 зони дуже динатчш i не досить дослвджет, вимагають системного пiдходу в 1х дослiдженнi та управлiннi. Було дано районування узбережжя по геоморфологи та морфодшамше, схильнiсть цих зон абразп. Були показан методи управлшня прибережними зонами в Криму (вiдновлення пляжу, буд1вництво бун), 1х ефективнiсть та вплив на бiорiзноманiття прибережних зон. Було запропоновано проводити подальше оцшювання впливу метод1в берегового менеджменту на стан екосистеми прибережно! зони, що представляв собою спшьну роботу вчених, архiтекторiв, iнженерiв, представникв уряду щодо створення i використання конструкцш берегового менеджменту з мшмальним впливом на екосистему прибережно! зони вiдповiдно до концепцп сталого розвитку.
Ключовi слова: Чорне море, прибережний менеджмент Криму, абразiя морських берега, зонування кримських берегiв, бiорiзноманiття.
Котолупова Ю. П. Менеджмент береговой зоны Черного моря (на примере Крыма) // Экосистемы, их оптимизация и охрана. Симферополь: ТНУ, 2014. Вып. 11. С. 76-81.
В статье были исследованы факторы усиления абразионных процессов, в том числе естественные (штормы, поднятие уровня моря) и человеческие факторы (использование пляжного песка для строительных целей, строительство водохранилищ, уменьшающие накопление аллювиальных материала, подрезка склонов и другие). Доказано, что процессы абразии и разрушение прибрежной зоны очень динамичны и не достаточно исследованы, требуют системного подхода в их исследовании и управлении. Было дано районирование побережья по геоморфологии и морфодинамике, подверженность этих зон абразии. Были показаны методы управления прибрежными зонами в Крыму (восстановление пляжа, строительство бун), их эффективность и влияние на биоразнообразие прибрежных зон. Было предложено проводить дальнейшее оценивание влияния методов берегового менеджмента на состояние экосистемы прибрежной зоны, представляющую собой совместную работу ученых, архитекторов, инженеров, представителей правительства по созданию и использование конструкций берегового менеджмента с минимальным влиянием на экосистему прибрежной зоны в соответствии с концепцией устойчивого развития.
Ключевые слова: Черное море, прибрежный менеджмент Крыма, абразия морских берегов, районирование крымских берегов, биоразнообразие.
Поступила в редакцию 18.04.2014 г.
УДК 561.26:551.89 (262.5)
ДИАТОМЕИ И КОККОЛИТОФОРИДЫ В ГОЛОЦЕНОВЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ПРИКЕРЧЕНСКОГО СЕКТОРА ЧЕРНОГО МОРЯ
Ольштынская А. П.
Институт геологических наукНАН Украины, Киев, [email protected]
В статье представлены результаты исследования ископаемых диатомовых водорослей, силикофлагеллят и кокколитофорид из двух разрезов прикерченского сектора Черного моря. Анализируется зависимость сообществ диатомовых водорослей от геологических и климатических факторов, а также характер изменения их таксономического состава при колебаниях фациальных условий.
Ключевые слова: диатомовые водоросли, кокколитофориды, Черное море, донные отложения, голоцен.
ВВЕДЕНИЕ
Изучение ископаемых микроводорослей является актуальной задачей для выяснения источников происхождения современной биоты, оценки биоразнообразия и решения вопросов палеоэкологии.
В рамках программ научных исследований НАН Украины в зоне внутреннего шельфа и континентального склона Прикерченского участка Черного моря в июле 2013 года проводились экспедиционные работы 75-го рейса НИС НАН Украины «Профессор Водяницкий». Геологическим отрядом было поднято 37 колонок донных осадков на глубинах от 60 до 916 м. В большинстве изученных разрезов встречено массовое количество кокколитофорид, диатомовых и диктиоховых водорослей. Их скелетные остатки играют важную роль в формировании верхнечетвертичных донных отложений Черного моря и используются при детальных стратиграфических и палеогеографических исследованиях [1, 2, 3]. Параллельное исследование трех групп ископаемого микрофитопланктона с карбонатными и кремнистыми скелетами из донных осадков этого района проводилось впервые. Полученный материал значительно расширил наши представления о площадях распространения верхнеплейстоценовых и голоценовых отложений, содержащих эти микрофитофоссилии в пределах Прикерченского шельфа и континентального склона Черного моря [4].
Цель нашего исследования - оценить видовое разнообразие ископаемых ассоциаций кокколитофорид, диатомовых и диктиоховых водорослей, а также проследить динамику экосистемы на этом участке акватории за последние 7 тысяч лет.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследования проводились в ходе 75 рейса НИС «Профессор Водяницкий» в июле 2013 года. Исследовались 18 образцов донных пород, отобранных двумя грунтовыми трубками на различных по глубине и характеру рельефа участках Прикерченского сектора
Станция 20 расположена в северо-восточной части внешнего Прикерченского шельфа. Поверхность дна здесь выровненная, полого наклонена в сторону глубоководной впадины. Станция 81 расположена на континентальном склоне (структура Палласа). Рельефа этого участка характеризуется сложной морфологией, развитием подводных долин и каньонов [4].
Извлечение кремнистых панцирей из породы выполнено стандартным методом обработки ископаемых диатомей с применением тяжелых жидкостей, принятым в лабораториях СНГ. Микроскопические исследования диатомей проводилось при помощи светового микроскопа Olimpus CX4. Исследовались как постоянные препараты, изготовленные на контрастной смоле NAPHRAX, так и временные препараты на водной среде. Кокколитофориды изучались на водной среде в мазках, приготовленных из необработанных образцов пород. Подсчет диатомовых производился до 300 створок, кокколитофориды изучались в 3-4 препаратах, до максимально полного выявления видового разнообразия.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Разрез верхнечетвертичных донных осадков в Черном море стратифицируется по литологическим и биологическим маркерам. Биологическими маркерами являются различные группы палеонтологических остатков. Основные из них - двустворчатые моллюски, диатомовые водоросли и кокколитофориды, реже используются остракоды.
Для верхнего плейстоцена и голоцена в Черном море установлена последовательность смены таксономического состава диатомовых водорослей [1, 2], а также разработана зональная стратиграфическая диатомовая схема [5, 6, 7]. В толще этих осадков выделяются три разновозрастных комплекса диатомей различного видового состава, отражающие изменение глубины и солености на протяжении этого интервала геологического времени [8, 9].
Последовательность распределения ассоциаций кокколитофорид в толще верхнечетвертичных осадков Черного моря изучена многими исследователями и описана в работах [10, 11, 12] и ряде других. По наннопланктону для Черного моря также разработана зональная стратиграфическая шкала [10, 11].
Таким образом, по распределению этих двух групп микроводорослей для верхних слоев голоцена маркерами являются диатомовая ассоциация с зональными видами Chaetoceros peruvianus Brightw. и Hemiaulus hauckii Grun., а также светлосерые кокколитовые илы с массовым количеством Emiliania huxleyi (Lohm.) Hay et Mohle.
Для нижележащих древнечерноморских осадков характерен диатомовый комплекс, включающий Rhizosolenia setigera Brightw, Pseudosolenia calcar-avis (Schultze) Sundstrom, Bacteriastrum hyalinum Lauder и ассоциация кокколитофорид с E. huxleyi и многочисленными Braarudosphera bigelowii (Gran et Braarud) Deflandre.
Для залегающих ниже осадков кровли нового эвксина маркерами являются таксономически монотонная ассоциация диатомовых с доминирующим солоновато-пресноводным Stephanodiscus robustus Proshkina-Lavrenko а также ассоциация кокколитофорид с единичными E. huxleyi, более частыми переотложенными палеогеновыми и меловыми видами при отсутствии вида B. bigelowii, встречающегося выше по разрезу [4].
Станция 20. Глубина моря 191 м, длина колонки осадков 180 см. Все 9 образцов, исследованные из этого разреза, содержат кремнистые микрофитофоссилии - диатомовые и диктиоховые водоросли. Экологический спектр диатомовых комплексов по всей колонке достаточно однороден - здесь присутствуют морские ассоциации диатомей, не имеющие резких таксономических отличий. Всего определено 112 видов и внутривидовых таксонов, некоторые со знаками открытой номенклатуры (табл. 1). Снизу вверх по разрезу (от более древних слоев к молодым) в составе диатомей происходят некоторые изменения.
Таблица 1
Таксономический состав диатомовых водорослей и силикофлагеллят в колонке станции 20
Интервалы разреза, см
Таксоны численность створок в % или их присутствие (+)
10-15 20-25 45-50 55-60 115-120 175-180
1 2 3 4 5 6 7
Achnanthes longipes Ag. - - + 0,3 - 0,2
Achnanthes sp. - - - - - 0,2
Actinocyclus cf. ingens Rattray - - - - - 0,4
Actinocyclus octonarius Ehr. - + + 4,2 - 2,1
Actinocyclus octonarius var. tenellus (Brebisson) Hendey - - - - - +
Actinoptychus senarius Ehr. - + - 5,5 + 1,8
Actinoptychus sp. - - - - - +
Amphitetras antediluvianum Ehr. + + - 0,5 + 1,0
Triceratium tetragonum Pant. - - - 0,1 - 0,2
Amphora crassa Gregory - + + 0,3 + 0,2
Amphora proteus Peragallo + - + 2,0 + 1,8
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7
Amphora variabilis Kozyrenko - - - - - +
Amphora sp. - - - 0,1 - 0,2
Ardissonia crystallina (Ag.) Grun. - - - 0,1 - 0,4
Aulacoseira granulata (Ehr.) Simonsen - + - 0,3 - -
Auliscus sculptus (W.Sm.) Ralfs - - - 0,3 + 0,2
Auliscus sp. - - - - - 0,4
Biddulphia tuomeyi (Bailey) Roper + + - 0,1 - 0,2
Caloneis liber(W.Sm) Cl. - - + 0,8 - 0,2
Campylodiscus clypeus Ehr. - - + 0,1 - 0,2
Campylodiscus daemelianus Grun. - - - - - 0,9
Campylodiscus echeneis Ehr. - + + 0,1 - 0,2
Campylodiscus limbatus Breb. - - - - - +
Chaetocerus affinis Lauder (spore) - - - 0,3 - 0,2
Chaetocerus holsaticus Schütt. - - - 0,8 - 2,3
Chaetocerus sp. (spore) - - - 0,3 - 0,4
Cocconeis distans Greg. - - - 0,1 - 0,2
Cocconeis placentula var. euglipta Ehr. - - - - - 0,2
Cocconeis quarnerensis (Grun.) Schmidt - - - 0,3 0,6
Cocconeis scutellum Ehr. + + + 3,0 + 3,0
Coscinodiscus asteromphalus Ehr. - + + 0,1 + 0,2
Coscinodiscus granii Gough - - - 0,1 - 0,4
Coscinodiscus cf. obscurus Schmidt + - - 0,3 - 1,2
Coscinodiscus oculus-iridis Ehr. + + - 0,3 + 0,2
Coscinodiscus perforatus Ehr. + - + 1,4 + 2,3
Coscinodiscus radiatus Ehr. + + - 0,9 - 3,0
Coscinodiscus gigas Ehr. - - - + - +
Cyclotella ocellata Pant. - - - - - 0,2
Dimerogramma fulvum (Greg.) Ralfs - - - - - 0,2
Dimerogramma minor (Greg.) Ralfs - - - 0,1 - -
Diploneis bombus Ehr. - + + 2,5 + 0,7
Diploneis chersonensis (Grun.) Cl. + - - 0,8 - 1,0
Diploneis crabro Ehr. - - - 0,1 - 0,2
Diploneis didyma Ehr. - + - 0,9 - -
Diploneis domblittensis (Grun.) Cl. - - - - 0,2
Diploneis fusca (Greg.) Cl. - - - 0,1 - 0,6
Diploneis notabilis (Grev.) Cl. - - - 0,4 - 0,4
Diploneis smithii (Brebisson) Cl. + + + 7,0 + 3,3
Diploneis smithii (Brebisson) Cl. var. rhombica - - - 0,1 - -
Diploneis subcincta (Schmidt) Cl. - - - - - 0,2
Ellerbeckia arenaria (Moore) Crawford + - - 0,4 - -
Epithemia adnata (Kütz.) Brebisson + - + - - -
Epithemia turgida (Ehr.) Kütz. - - - - - 0,2
Fragilaria leptostauron (Ehr.) Hust. - - - 0,1 - -
Grammatophora angulosa Ehr. + + + 1,4 + 4,0
Grammatophora marina (Lyngbye) Kütz. + + - 2,6 - 2,3
Grammatophora oceanica (Bailey) De Toni + + + 5,2 + 7,5
Hantzschia ampyoxis (Ehr.) Grun. - - - - - 0,4
Lyrella abrupta (Greg.) Mann + - + 2,0 + 1,4
Lyrella hennedyi (Smith) Stickle et. Mann + + + 6,4 + 6,0
Lyrella lyra (Ehr.) Karajeva + + - 0,8 + 0,2
Lyrella rudiformis (Hust.) Nevrova + + - 0,1 + -
Lyrella spectabilis (Greg.) Mann. - - - 0,1 + 0,2
Mastogloya cf.angulata Thwaites - - - 0,1 - -
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7
Melosira cf. moniliformis (Müller) Ag. - - + - - -
Navicula cf. radiosa Kütz. - - - 0,1 - -
Navicula palpebralis (Greg.) Cl. - - - 0,4 - -
Navicula sp. - - - - - 0,2
Nitzschia cf. hybrida Grun. - - - 0,1 - -
Nitzschia panduriformis Greg. - - + - - -
Nitzschia sigma (Kütz.) Smith - - + 0,7 - 0,2
Nitzschia sp. - - - 0,1 - -
Paralia sulcata (Ehr.) Cl. + + + 5,0 + 6,5
Petroneis latissima (Greg.) Stickle et Mann - - - - - 0,2
Pleurosigma elongatum Smith - - - - + 0,4
Porosira sp. + - - 0,3 0,2
Rhabdonema adriaticum Kütz. + + + 8,8 + 6,3
Rhizosolenia alata Brightwell - - - 0,1 - -
Pseudosolenia calcar-avis (Schultze) Sundström - - - 0,1 - -
Rhizosolenia sp. - - - - - 0,2
Rhopalodia musculus (Kütz.) O. Müller + + - 1,0 - 0,2
Rhopalodia sp. - - - - +
Surirella fastuosa Ehr. + + - 0,6 - 0,4
Surirella gemma Ehr. - - - 0,1 -
Surirella maeotica Pant. - - - 0,4 - 0,2
Surirella ovalis Brebisson + - - - - -
Synedra gailonii (Bory) Ehr. + + + 0,9 - 5,0
Terpsinoe americana (Bailey) Ralfs - - - 0,3 - -
Thalassionema nitzschioides (Grun.) Mereschkowsky - - - 3,7 - 0,2
Thalassiosira angulata (Greg.) Hasle - - - 7,0 - 5,4
Thalassiosira anguste-lineata (Schmidt) Fryxell et Hasle - - - 1,4 - 0,2
Thalassiosira eccentrica (Ehr.) Cl. + + + 3,0 - 7,0
Thalassiosira oestrupii (Ost.) Hasle - - - 3,4 - 6,5
Thalassiosira sp. - - - - - +
Toxarium hennedyana (Greg.) Pelletan - - - 0,8 - -
Toxarium undulatum Breb. - - - 2,1 + 1,2
Toxarium sp. - - - - - 0,9
Trachyneis aspera (Ehr.) Cl. - + - 0,9 + 0,5
Tryblionella granulata (Grun.) Mann - - - 0,9 - 0,4
Tryblionella punctata W.Smith + + - 3,0 + 3,1
Tryblionella sp. - - - 0,1 - v
Distephanus octonarius (Ehr.) Haeckel + - + ++ - ++
Distephanus sp. - - - + - -
В нижней части колонки от 175-180 см и до уровня 115-120 см доминируют типично морские планктонные виды Thalassiosira eccentrica (7 %), Th. oestrupii (6,5 %), Thalassionema nitzschioides (5,4 %), литоральные Paralia sulcata (6,5 %), Rhabdonema adriaticum (6,3 %), Synedra sp. (5 %). В бентосной группе преобладают морские эпифиты и епипелиты Grammatophora oceanica (7,5 %), G. angulosa (4 %), Lyrella hennedyi (6 %), Diploneis smithii (3,3 %). Часто встречаются панцири морских силикофлагеллят Distephanus octonarius. Присутствуют обломки фораминифер, спикулы кремневых губок, пыльца сосны. Таксономический состав диатомовых соответствует комплексам древнечерноморского горизонта голоцена, широко распространенным в осадках Черного моря.
Выше по разрезу, в интервале колонки 55-60 см, присутствие видов Rhizosolenia alata и Pseudosolenia calcar-avis, высокая численность Thalassiosira oestrupii и D. octonarius указывают на возраст осадков не древнее каламитского (верх древнечерноморского горизонта).
В верхней части разреза (интервал 65-20 см) видовой состав диатомовых изменяется слабо, но меняется численное соотношение таксонов в группе доминантов. Среди планктонных
многочисленны Th. angulata (7 %), Th. oestrupii (3,4 %), Th. eccentrica (3 %), увеличивается количество морских Actinoptychus senarius (5,5 %), A. octonarius (4,2 %), обильны P. sulcata (5 %), R. adriaticum (8,8 %), Th. nitzschioides (3,7 %), встречаются Toxarium undulatum, виды рода Coscinodiscus, до 5 % увеличивается количество силикофлягеллят D. octonarius. В бентосе обилен епипелон Diploneis smithii (7 %), L. hennedyi (б,4 %), G. oceanica (5,2 %), Cocconeis scutellum (3 %), Tryblionella punctata (3 %), разнообразны роды Lyrella, Diploneis, Cocconeis, менее разнообразны Campylodiscus и Surirella, присутствуют Trachyneis aspera, обломки Amphitetras antediluvianum и Biddulphia tuomeyi.
В интервале 15-10 см количество створок в осадке уменьшается, но среди них увеличивается относительное разнообразие планктонных видов.
Состав диатомовых из интервала б5-10 см по времени формирования соответствует новочерноморскому горизонту голоцена.
Многие створки диатомей по всему разрезу раздроблены, что указывает на возможное поступление переотложенных осадков. Об этом также свидетельствует и наличие створок более древних видов Actinocyclus cf. ingens, A. octonarius var. tenella, Amphora cf. variabilis, Surirella maeotica, Terpsinoe americana, обломков Campylodiscus limbatus, Cerataulus sp., известных в неогеновых отложениях береговых разрезов Керченского и Таманского п-ов.
^анция 81. Глубина моря 831м, длина колонки осадков 170 см. В осадках этой колонки, в отличие от станции 20, диатомовые водоросли не были обнаружены, но встречены кокколитофориды. Снизу вверх по разрезу прослежено чередование следующих ассоциаций кокколитофорид.
В основании разреза (интервал 170-1б8 см) присутствуют единичные представители Emiliania huxleyi. Наличие единичных экземпляров этого вида, а также характерные литологические особенности осадка и положение этого слоя под вышележащим арагонитовым прослоем и сапропелем, указывают на его поздненовоэвксинский возраст.
Выше по разрезу, в интервала 75-70 см, обнаружен очень характерный седиментологический (литологический) маркер, используемый для общебассейновых корреляций голоценовых отложений Черного моря - арагонитовый прослой, сложенный массовым количеством микрокристаллов арагонита. Этот уровень соответствует нижней границе древнечерноморского горизонта и выделяется в донных осадках различных участков континентального склона Черного моря как UNIT 2 голоценовых отложений [11, 12]. В этом слое нами встречено небольшое количество морских кокколитофорид Braarudosphera bigelowii, Syracosphaera lamina Lecal-Schlaude, Rhabdosphera sp. и других видов, а также обрывки растений. В этом же образце, не подвергавшемся химической обработке, при изучении его в свежем, не высушенном состоянии, были отмечены многочисленные живые подвижные метановые бактерии.
Залегающий выше в интервале 55-40 см слой представлен сапропелем. Этот характерный желтовато-коричневый, богатый органикой слой осадков четко выделяется в разрезе и содержит многочисленные споры (цисты) водорослей шарообразной формы с ядрами внутри, одиночные и образующие пары. В сапропеле в очень незначительном количестве присутствуют кокколиты видов B. bigelowii, E. huxleyi, S. lamina и др. Формирование сапропелевого слоя на континентальном склоне бассейна относят к временным интервалам от б200 до 3300 лет назад. В стратиграфической схеме Черного моря он соответствует древнечерноморскому горизонту голоцена.
Верхняя часть колонки (интервал 5-20 см) литологически представлена тонким переслаиванием светло-серых и более светлых, белесоватых микрослоев кокколитового ила. Здесь содержится массовое количество остатков E. huxleyi, которые являются породообразующим материалом этих отложений. Кроме того присутствуют многочисленные морские кокколиты B. bigelowii, виды родов Rhabdosphera, Gephyrocapsa и др. Встречена пыльца высших растений, спикулы губок. Описываемый интервал соответствует джеметинским слоям новочерноморского горизонта.
ВЫВОДЫ
Анализируя состав диатомовых ассоциаций из разреза станции 20, характеризующихся количественным преобладанием морского планктона в сочетании с хорошо развитым бентосом и
эпифитами, можно сделать вывод о формировании их в условиях относительно неглубокого участка бассейна. Присутствие средиземноморских видов диатомей и силикофлагеллят указывает на соленость поверхностных вод, близкую к нормально морской. Некоторые изменения в соотношении количества планктона и бентоса по разрезу говорят о незначительных колебаниях глубины в этой части бассейна на протяжении голоцена. Присутствие переотложенных створок неогеновых видов диатомей свидетельствует, что источником поступления определенной части терригенного материала являются размывающиеся неогеновые отложения береговых разрезов Керченского и Таманского полуостровов.
Литологические особенности осадочных образований из колонки станции 81 и состав содержащихся в них кокколитофорид позволяет сделать вывод о том, забой станции находится в верхнем слое поздненовоэвксинсих отложений, представленных гидротроилитовым илом, содержащим незначительное количество кокколитов E. huxleyi. Способность этого вида обитать при солености 11%о не противоречит опресненному характеру новоэвксинского бассейна.
Залегающий выше арагонитовый прослой, содержащий морские виды кокколитофорид B. bigelowii, S. lamina, является хорошим маркером изменившегося гидрологического режима бассейна, обусловленного поступлением в него средиземноморских вод в начале древнечерноморского времени.
Вышележащий сапропелевый слой образовался в древнечерноморское время. Его формирование связывают с прорывом средиземноморских вод, изменением режима солености Черного моря и интенсивным накоплением высокопродуктивного первичного морского органического материала. Предполагается, что органическое вещество (ОВ) сапропелевых осадков имеет полигенетический механизм формирования с преобладанием процессов хемосинтеза и бактериального окисления метана. Работы ряда исследователей указывают на высокую долю участия бактериопланктона в пуле ОВ, слагающего сапропелевые илы [13].
Слой сапропелевых илов в местах их распространения служит геохимическим барьером, на границе с которым происходит смена миграционных процессов. Под ним, вероятно, происходит преобразование кальцита в микрокристаллический арагонит. Здесь же нами встречено массовое количество живых метанобактерий. Присутствие в этом слое морских видов кокколитофорид B. bigelowii указывает на стабильный переход режима бассейна от солоноватоводного к морскому.
Кокколитовые илы верхних слоев разреза сформированы преимущественно остатками E. huxleyi - вида, доминирующего в современном фитопланктоне глубоководной части Черного моря. Способность к очень быстрому размножению в благоприятных условиях и высокой продуктивности карбонатного нанопланктона приводит к формированию на дне бассейна кокколитовых илов, сложенных преимущественно скелетными остатками E. huxleyi, длительное время сохраняющимися в ископаемом состоянии. Этот вид имеет широкий экологический спектр, он обитает от тропиков до субарктических вод при солености от 11 %о до нормальной морской и в Черном море является породообразующим для джеметинских осадков новочерноморского горизонта.
Список литературы
1. Шимкус К. М., О роли диатомей в позднечетвертичном осадкообразовании Черного моря / К. М. Шимкус, В. В. Мухина, Э. С.Тримонис // Океанология. - 1973. - Т. XI-XII. - С. 1066-1071.
2. Забелина Е. К. К стратиграфии верхнечетвертичных отложений Черного моря / Е. К. Забелина, Ф. А. Щербаков // Доклады АН СССР, серия геол. - 1975. - Т. 221, № 4. - С. 909-912.
3. Геолого-океанологические исследования крнтинентальной окраины Крыма и прилегающей котловины Черного моря / [отв. ред. Е. Ф. Шнюков]. - Киев: ОМГОР. - 2012. -160 с.
4. Геологические, геоэкологические, гидроакустические, гидроэкологические исследования шельфа и континентального склона украинского сектора Черного моря / [ред. А. Ю. Митропольский]. - Киев. - 2013. - 150 с.
5. Ольштынская А. П. Диатомовая флора донных осадков Черного моря / А. П. Ольштынская // Геол. журн. - 1996, № 1-2. - С.193-198.
6. Olshtynska А. Environment variation in the Black Sea region during the Late Quaternary bassed on fossil diatoms / А. Olshtynska / Advances in Phycological Studies. Festschrift in Honour of Prof. Dobrina Temniskova-Topalova [eds. N. A. Ognjanova-Rumenova & K. Monoylov]. - Sofia-Moskow, 2006. - P. 251-265.
7. Ольштынская А. П. Корреляция разнофациальных верхнечетвертичных отложений Черноморского региона по диатомеям / А. П. Ольштынская // Новости палеонтологии и стратиграфии: Приложение к журналу «Геология и геофизика». - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2008. - Т. 49, вып. 10-11. - С. 451-454.
8. Ольштынская А. П. Ископаемые голоценовые диатомовые Каркинитского сектора Черного моря (Экологический аспект) / А. П. Ольштынская, Ю. А. Тимченко // Альгология. - Т. 23, № 3. - 2013. - С. 341-456.
9. Ольштынская А. П. Разнообразие диатомей в голоценовых осадках вблизи мыса Тарханкут (Черное море) / А. П. Ольштынская // тез. Друго! мiжнар. наук.-практ. конф. «Биоразнообразие и устойчивое развитие». Симферополь, 12-15 сентября 2012 г.: тез. - Симферополь, 2012. - С. 103-105.
10. Bukry D. Coccoliths as paleosalinity indicators - evidence from Black Sea / D. Bukry // The Black Sea: Geology, Chemistry and Biology. American Association of Petroleum Geologists [eds E. T. Degens, D. A. Ross]. - Tulsa, 1974. -№ 20. - P. 353-363.
11. Ross D. A. Recent sediments of the Black Sea. / D. A. Ross // The Black Sea: Geology, Chemistry and Biology. American Association of Petroleum Geologists [eds. E. T. Degens, D. A. Ross]. - Tulsa, 1974. - № 20. - P. 183-199.
12. Giunta S. Holocene biostratigraphy and paleoenvironmental changes in the Black Sea based on calcareous nannoplankton / S. Giunta, C. Morigi, A. Negri et.al. // Marine Micropaleontology. - 2007. - Vol. 63, № 1-2. - P. 91-110.
13. Куковская Т. С. К вопросу о генезисе сапропелевых осадков / Т. С. Куковская // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. - 2006. - № 1. - С. 81-91.
Ольштинська О. П. Дiатомовi та коколиофориди у верхньочетвертинних екосистемах Прикерченського сектору Чорного моря // Екосистеми, !х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 82-88.
У статп наведено результата дослвдження викопних дiатомових водоростей, силжофлагеллят i коколггофорид iз двох розрiзiв Прикерченського сектора Чорного моря. Аналiзуeться залежшсть дiатомових угрупувань ввд геолопчних i ктматичних чинниюв, а також характер змши таксономiчного складу при коливаннях фащальних умов. Ключовi слова: дiатомовi водоросл, коколггофориди, Чорне море, донш вщклади, голоцен.
Olshtynska A. P. Diatoms and Coccolithophorids in Late Quaternary ecosistems of the Prikerchenskiy sector of the Black Sea // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 82-88.
The results of a study of fossil diatoms, silicoflagellates and coccolithophores of two sections of the Kerch region of the Black Sea are presented. Dependence of diatom communities from the geological and climatic factors, as well as especially of the taxonomic composition changes from fluctuations of facial conditions is analyzed.
Key words: diatoms, calcareous nannoplankton, Black Sea sediments, Holocene.
Поступила в редакцию 01.02.2014 г.
УДК 550.4 (477.87)
ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ ЛУГАНСКОГО ПРИРОДНОГО ЗАПОВЕДНИКА
Кураева И. В.
Институт геохимии, минералогии и рудообразования имени Н. П. Семененко НАН Украины, Киев,
Рассмотрены закономерности латерального и горизонтального распределения тяжелых металлов в почвах Луганского природного заповедника. Установлено высокое содержание тяжелых металлов в почвах, что свидетельствует о его техногенном загрязнении.
Ключевые слова: тяжелые металлы, почвы, физико-химические показатели, валовое содержание и подвижные формы.
ВВЕДЕНИЕ
Исследование закономерностей распределения тяжелых металлов в почвах заповедных территорий имеет большое значение для получения данных о фоновых содержаниях элементов в почвенных отложениях. Эти сведения необходимы при проведении почвенного эколого-геохимического мониторинга, экологическом картировании техногенно загрязненных территорий Украины. Знание закономерностей распределения химических элементов в биокосных системах заповедных территорий является основной для определения современного состояния экосистем под влиянием антропогенного загрязнения.
Начало ХХ1 века характеризуется комплексными эколого-геохимическими исследованиями биосферных заповедников, заказников и ландшафтных парков Украины [2].
Цель исследования - изучить закономерности распределения тяжелых металлов в почвах Луганского природного заповедника.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Основные полигоны исследования располагались на территориях Луганского природного заповедника. Заповедник расположен на востоке Украины и имеет три отделения: Стрельцовская Степь, Провальская Степь, Станично-Луганское.
Для определения тяжелых металлов и показателей их подвижности использовался СТЭ-1 спектрограф большой дисперсии, а также атомно-абсорбционный метод (прибор КАС-115М1). Физико-химические свойства определялись по методике Е. В. Аринушкиной [1]. Подвижные формы определялись по методике постадийных вытяжек [4].
В ходе изучения почв по трем отделениям заповедника в 2011-2013 годах закладывались почвенные разрезы в характерных ландшафтных условиях: для Станично-Луганского отделения - в поймах и бортовой террасы р. Северский Донец; для Провальской Степи - на северном склоне Донецкого кряжа, на склоне водораздела; для Стрельцовской Степи - на водоразделе, между Глиняной Балкой и Крейдным Яром.
Определено содержание валовых и подвижных форм тяжелых металлов для 450 проб почв.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Природные условия. Луганский природный заповедник имеет три отделения: Стрельцовская Степь, Провальская Степь, Станично-Луганское.
Стрельцовская Степь отделение Луганского природного заповедника расположено вблизи села Криничное Меловского района Луганской области, в пределах пойменных экосистем долины р. Северский Донец. Провальская Степь и Станично-Луганское отделения представляют собой эталоны целинных восточно-европейских разнотравно-типчаковых ковыльных степей. В целом для них характерен биогеоценоз юго-востока Украины, который находятся под техногенным воздействием промышленных объектов Донбасса (черная и цветная металлургия, химическое производство, угольная промышленность).
Стрельцовская Степь находится в пределах южных отрогов Среднерусской возвышенности, для которой характерны эрозионные формы рельефа. Отделение занимает часть водораздела, ограниченного балками. Климат континентальный - среднегодовая сумма осадков не превышает 260-290 мм. Среднегодовая температура воздуха 8 °С. Засуха бывает три раза в год. Преобладающими почвами на территории заповедника являются - черноземы обыкновенные, имеются среднемощные, средне- и малогумусные их разновидности. Они сохранились на верхних водораздельных участках и пологих склонах, на более крутых склонах - эродированы. На склонах неглубоких ложбин и мелких оврагов распространены преимущественно маломощные карбонатные и слабокарбонатные черноземы, значительно реже встречаются черноземы, которые сформировались на песках. В верховьях яров встречаются солонцеватые почвы. На территории заповедника 77 % земель подвержены эрозии, из них ветровой - 18,1 % [3].
Провальская Степь расположена возле с. Провалье. Отделение находится на склоне главного водораздела Донецкого кряжа, в пределах водосбора р. Большая Каменка. Особенности местного ландшафта заключаются в чередовании узких и глубоких речных долин и балок с разделяющими их грядами, конусовидными холмами. Климат территории - умеренно континентальный с жарким засушливым летом и холодной с неустойчивым снежным покровом и оттепелями зимой. На климатические показатели Провальской Степи влияет высота местности над уровнем моря. Средняя годовая сумма осадков 509 мм, средняя годовая температура воздуха 7,3 °С. Особенности рельефа, климата и характер почвообразующих пород обусловили значительную пестроту и неравномерность развития почвенного покрова. На склонах и в балочных долинах почвообразующими породами являются делювиальные четвертичные отложения, которые сформировались на мелкозернистом материале, смытой с прилегающих склонов.
Наиболее распространены на территории отделения черноземы суглинистые на коренных песчаных породах (песчаниках и сланцах), что составляет 41 % площади и дерновые эродированные суглинистые почвы, которые занимают 46,7 % исследуемой площади. На склонах по узким долинам балок имеются черноземы оподзоленные на делювиальных отложениях (9,2 %). На главном водоразделе Донецкого кряжа распространены мощные черноземы. Почвы, образованные на продуктах выветривания песчаников, обычно супесчаные и содержат щебнистые включения. На северном склоне формируются маломощные черноземы, у подножия склона - слабозасоленные почвы, на дне межгрядовых ложбин - лугово-черноземные. На переувлажненных участках речных долин преобладают лугово-дерновые и лугово-пойменные илистые почвы [3].
Станично - Луганское отделение занимает пойму и боровую террасу р. Северский Донец в том месте, где река, образуя крутую излучину, огибает высокие склоны мергельных дислокаций Донбасса. Климат района умеренно континентальный с жарким засушливым летом и холодной с неустойчивым снежным покровом и оттепелями зимой. Средняя годовая температура составляет 8,7 °С. Среднегодовое количество осадков 495,8 мм. Осадки распределяются по месяцам неравномерно.
Пойменные почвы формируются под воздействием пульсирующего водного потока. Они имеют слабощелочную реакцию из-за отложения карбонатных частиц, смытых с водоразделов. Почвообразующими породами служат пойменные наносы. В прирусловой пойме распространены недоразвитые луговые почвы на современном аллювии; в центральной части - луговые, иногда карбонатные засоленные почвы, а под лесной растительностью - оподзоленные. Притеррасовая часть поймы сложена тяжелыми аллювиальными суглинками, и в большинстве случаев, имеет избыточное увлажнение, что способствует развитию болотных почв. Такие почвы богаты на органическое вещество, мощность гумусового горизонта 30-40 см. Реже встречаются почвы, в которых гумусовый горизонт достигает 70-100 см [3].
Распределение тяжелых металлов. На распределение тяжелых металлов влияют физико-химические свойства почвы, которые представлены в таблице 1.
В каждом из отделений нами были опробованы различные типы почв (табл. 2) и определены валовые и подвижные формы металлов. В почвах, которые развиты в Стрельцовской Степи, наблюдается интенсивное накопление тяжелых металлов (Си, Со, 2п, N1) в верхнем гумусовом горизонте по отношению к почвообразующей породе. При этом увеличивается содержание их подвижных форм. За подвижные формы принимали водорастворимую, ионообменную и легкообменную.
Таблица 1
Физико-химические показатели почв Луганского природного заповедника
Почва pH Общее содержание гумуса, % Поглощенные катионы, мг-экв на 100 г почвы Емкость поглощения, мг-экв на 100 г почвы
Ca2+ Mg2+ Na+ K+
Отделение «Стрельцовская Степь»
Чернозем обыкновенный на лесах 7,2 4,9 34 6 0,3 0,9 39,1
Чернозем обыкновенный остаточно-солонцеватый 8 3,7 30 11 5 - -
Отделение «Провальская степь»
Чернозем на продуктах выветривания твердых пород 6,9 3,5 24 7 0,5 0,2 -
Отделение «Станично-Луганское»
Дерново-глеевая 7,4 3,8 8,9 2,3 0,2 1,9 13,8
Луговая 6,1 5,6 19,9 5,1 0,5 1,9 28,1
В черноземе обыкновенном, обогащенном карбонатным веществом, другой характер распределения элементов в почве. Валовое содержание меди и ее подвижной формы в различных горизонтах приблизительно равны. В верхнем, гумусовом горизонте, накапливается цинк (табл. 2).
Таблица 2
Содержание тяжелых металлов в почвах Луганского природного заповедника, мг/кг
Почва Глубина, см Cu Zn Co Ni
Отделение «Стрельцовская степь»
Чернозем обыкновенный на лесах 3-10 170/7,8 80/15 8,5/0,5 10/8
50-85 21,3/5 50/5 2,5/0,2 -
Чернозем обыкновенный остаточно-солонцеватый 3-10 60/2 120/3,4 6,7/0,8 30/5,9
50-85 50/0,5 30/0,5 3,6/0,4 12/1,6
Отделение «Провальская Степь»
Чернозем на продуктах выветривания твердых пород 0-2 - - - -
35-40 - - - -
Отделение «Станично-Луганское»
Дерново-глеевая 0-5 - - - -
30-40 - - - -
Лугово-болотная 0-5 - - - -
Примечание к таблице. Вв числителе указано валовое содержание тяжелых металлов в почве, в знаменателе -подвижная форма.
В отделении Провальская Степь в черноземах, которые развиты на продуктах выветривания твердых пород, валовое содержание меди и ее подвижной формы достигает 800 мг/кг и 20 мг/кг соответственно, что свидетельствует о техногенном загрязнении (табл. 2).
В Станично-Луганском отделении распределение валовых и подвижных форм тяжелых металлов изучено на примере: дерново-глеевой, лугово-болотной почв. Валовые содержания меди, цинка, кобальта и никеля и их подвижных форм превышают фоновые [5] в десятки раз (табл. 2).
Установлено, что во всем отделениям Луганского природного заповедника содержание валовых и подвижных форм исследуемых металлов значительно превышают природный геохимический фон [5], что является показателем интенсивного антропогенного воздействия. На таких территориях следует проводить комплексное эколого-геохимическое не только почвенных отложений, но и других объектов окружающей среды, что даст возможность определить биогеохимические показатели, для проведения регионального и глобального мониторинга окружающей среды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные геохимические исследования позволили получить информацию о распределении валового содержания и содержания подвижных форм тяжелых металлов в основных почвенных разновидностях исследуемых территорий. Установлено, что тяжелые металлы накапливаются в верхнем гумусовом горизонте исследуемых почв. В отделении Стрельцовская Степь, в черноземах обыкновенных, валовое содержание Cu ее подвижных форм превышает фоновые значения для данной территории в 3-4 раза; Zn - в 2 раза как для валовых, так и подвижных форм.
В почвах Провальской Степи содержание валового Cu превышает фон в 30 раз, для подвижной формы металла это значение достигает - 20. Содержание валового Zn превышает в 2 раза.
В дерново-подзолистых и лугово-болотных почвах Станично-Луганского отделения значения как валовых, так и подвижных форм металлов (Cu, Zn, Co, Ni) превышают природных фон территории в десятки и сотни раз.
В почвенных отложениях всех отделений Луганского природного заповедника наблюдается высокое содержание тяжелых металлов, что свидетельствует о его техногенном загрязнении.
Список литературы
1. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв / Е. В. Аринушкина. - М.: Изд-во Московского ун-та, 1970. - 487 с.
2. Важю метали у Грунтах затждних зон Украши / [Е. Я Жовинський, I. В. Кураева, А. I. Самчук та ш]. - К.: 1ГМР НАН Украши, 2005. - 104 с. (Препринт / НАН Украши 1нститут геохiмil, мшералогй та рудоутворення).
3. Географiчна енциклопедiя Укра!ни: В 3-х томах / [ред. кол.: О. М. Маринич та ш]. - К.: УРЕ, 1990. - Т. 2: З-О. -480 с.
4. Кузнецов В. А. Метод постадийных вытяжек при геохимических исследованиях / В. А. Кузнецов, Г. А. Шимко. -Минск: Наука и техника, 1990. - 65 с.
5. Жовинский Э. Я. Геохимия тяжелых металлов в почвах Украины / Э. Я. Жовинский, И. В. Кураева. - К.: Наук. думка, 2002. - 213 с.
Кураева I. В. Закономiрностi розподшу важких металiв в Грунтах Луганського природного заповедника //
Екосистеми, !х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 89-92.
Розглянуто закономiрностi розподшу важких метатв в Грунтах Луганського природного заповедника. Встановлено значний вмют важких метал1в в Грунтах, що свщчить про техногенне навантаження на них.
Ключовi слова: важю метали, Грунти, фiзико-хiмiчнi показники, валовий вмют та рухомi форми.
Kurayeva I. V. Regularities of hard metals distribution in soils on the territory of Lugansk National Park //
Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 89-92.
Characteristics of heavy metals distribution in soils of Lugansk National Park were studied. High content of heavy metals was established that indicates its technological contamination.
Keywords: heavy metals, soilphysical and chemical properties, total content andmobile forms.
Поступила в редакцию 06.04.2014 г.
УДК 550.42:546
ЛИТОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОТЛОЖЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ПРИРОДНЫХ ОБЪЕКТАХ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЮЖНОГО БЕРЕГА КРЫМА
Локтионова Е. П., Кураева И. В., Войтюк Ю. Ю., Матвиенко А. В.
Институт геохимии, минералогии и рудообразования имени Н. П. Семененко НАН Украины, Киев, [email protected]
Приведены данные изучения закономерностей распределения химических элементов в почвообразующих породах, почвах и растительности территории заповедных зон и населенных пунктах восточной части южного берега Крыма.
Ключевые слова: природный объект, микроэлементы, почва, геохимический состав.
ВВЕДЕНИЕ
Оценка эколого-геохимического состояния территорий предусматривает сравнение состояния объектов окружающей среды с аналогичными параметрами чистых эталонных участков, которые расположенны в идентичных ландшафтно-геохимических условиях. Такими условно чистыми территориями могут быть природные заповедники.
Территория восточной части южного берега Крыма (ЮБК) простирается от Алушты до Феодосии - вдоль побережья Черного моря и представляет собой уникальный природный объект с характерными геологическими, почвенными, растительными, климатическими и другими особенностями. Сюда относятся как заповедные зоны (Карадагский природный заповедник, заказник Алчак-Кая), так и населенные пункты (г. Судак, пос. Коктебель, с. Щебетовка, пос. Курортное).
Исследованию геохимических особенностей распределения тяжелых металлов в заповедных зонах Украины посвящены работы известных украинских ученых: Э. Я. Жовинского, Н. А. Крюченко, П. С. Папарыги, И. В. Кураевой [1, 2]. Изучением ландшафтно-геохимических особенностей Крымского побережья занимались: Э. Я. Жовинский, И. В. Кураева, А. И. Самчук [3], Д. К. Михаленок [4].
Цель исследований - установить литологические особенности поверхностных отложений и закономерности распределения микроэлементов в почвах, почвообразующих породах и отдельных видах растительности заповедных зон и населенных пунктов восточной части ЮБК.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Объектом исследований являлись горные породы, почвы и растительность заповедных зон восточной части ЮБК: государственный природный заповедник Кара-Даг, заказник Алчак-Кая, а также населенные пункты этой части Крыма: пос. Курортное, Коктебель, с. Щебетовка и г. Судак.
Почвенный покров рассмотренной территории довольно разнообразный, но это разнообразие можно свести к четырем основным типам: коричневым горным, бурым горно-лесным, горным дерновым карбонатным и бескарбонатным почвам [5]. Также исследовались илистые почвы делювиальных отложений со дна балок и оврагов Карадагского заповедника.
Восточная часть ЮБК характеризуется различными ландшафтно-геохимическими и литогеохимическими условиями поверхностных отложений - природными и антропогенными. Большое значение имеет степень влияния природных геохимических факторов в формировании закономерностей распределения химических элементов в почвенных отложениях.
В качестве фоновых показателей эколого-геохимического состояния почв были приняты почвы заповедных территорий, которые включают в себя Карадагский заповедник и заказник Алчак-Кая. В зоне Карадагского природного заповедника почвенные пробы отбирались на участках с развитием вулканических пород, среди которых выделяются грубообломочные туфы, кератофиры, липариты, порфириты и базальты. Нами были опробованы почвы на осадочных
породах, которые представлены глинистыми образованиями с прослоями алевролитов, мергелями, карбонатными породами, и глинами с песчаными прослоями.
Определенные типы горных пород, на территории Карадагского заповедника в условиях выветривания формируют в вышележащих почвах ассоциации глинистых минералов, которые играют чрезвычайно важную роль в накоплении и миграции химических элементов. В глинистой фракции изученных почв были выделены следующие минеральные ассоциации: каолинит -хлорит - гидрослюда; кальцит - каолинит - гидрослюда, каолинит - гидрослюда -монтмориллонит. В этой фракции повсеместно присутствуют - кварц, полевой шпат и кальцит.
На участках отбора почв в районах г. Судак, пос. Коктебель и других населенных пунктах восточной части ЮБК были изучены почвы, среди которых развиты карбонатные луговые, коричневые горные с большим содержанием карбонатов, темно-бурые горные почвы. Подстилающие породы, формирующие почвенные горизонты, очень разнообразны. Это -известняки, мергели, сланцы, делювий, глинисто-щебнистый элювий. Большое значение имеет содержание микроэлементов в донных илах геохимические показатели донных илов постоянных и временных горных водотоков, которые также формируют геохимические ореолы в прибрежной зоне моря, включая шельф. Мощность различных типов почв в Карадагском горном заповеднике меняется в зависимости от рельефа, минимальная - около 10-15см, максимальная - до 70 см.
Определение содержания химических элементов проводилось атомно-абсорбционным методом на приборе КАС-115, подвижные формы микроэлементов определялись по методике из работ Э. Я. Жовинского, В. А. Кузнецова и Г. А. Шимко [3, 6]. Литолого-геохимические исследования выполнялись по общепринятым методикам. Физико-химическое исследование почв проводилось по методике Е. В. Аринушкиной [7].
Исследования территории проводилось в 2011-2013 г.г. Отбор проб образцов почв и растительности был проведен в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.02-84 [8]. Объем собранного материала (почв и растительности) составляет 520 проб. Для характеристики биогенной миграции тяжелых металлов и биогеохимических особенностей растительности использована методика И. А. Авессаломовой [9].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Определение физико-химических свойств почв показали, что рН почв колеблется от 6,2 до 8. Содержание гумуса меняется от 3 % до 12 %. Зависимость от литологического состава подстилающих пород. Глинистая фракция коричневых горных почв Карадагского заповедника преимущественно состоит из монтмориллонита, гидрослюды, каолинита. Механический и химический состав представлен в таблицах 1 и 2.
Таблица 1
Гранулометрический состав исследуемых почв (%)
Фракции (мм) Глубина отбора образцов (см)
0-10 10-25 25-40
>1 1,30 4,80 7,80
1-0,25 3,80 2,60 4,10
0,25-0,05 13,60 16,10 11,30
0,05-0,01 19,00 13,60 15,40
0,01-0,005 10,00 13.40 10,20
0,005-0,001 8,70 7,40 8.10
<0,001 43,60 42,10 43.10
Е<0,01 62,30 62,90 61,40
Средние значения валового содержания микроэлементов в почвах и горных породах изучаемых объектов представлены на рис. 1, 2. Микроэлементы в почвах и горных породах распределяются неоднородно. Содержание N1, Со - больше в горных породах Карадагского
заповедника, чем в перекрывающих их почвах. Содержание РЬ, 2п, Сг - больше в почвах заповедника, чем в подстилающих породах.
Валовый химический состав илистой фракции ( %)
Таблица 2
Содержание окислов Глубина отбора образцов (см)
0-10 10-25 25-40
8102 41,40 41,40 39,80
^03 7,30 9,70 10,40
М2О3 30,40 27,80 28,90
СаО 0,60 0,60 0,60
Mg0 1,55 1,85 1,53
№0 0,77 0,77 0,77
К2О 2,70 2,42 2,98
Это объясняется как геохимическими особенностями миграции изучаемых элементов, так и минеральным составом почв и подстилающих пород.
Важным эколого-геохимическим показателем почв является распределение форм нахождения микроэлементов, которые представлены в таблице 3. Подвижные формы: водорастворимые и обменные, средние содержания которых в изученных почвах для элементов следующее ( %): Си -7,3; РЬ - 5,3; 2п - 6,7; Сг - 2,2; N1 - 2,7; Со - 2,5; Ве - 2,2; Сё - 3,7. Наибольшую подвижность из исследуемых химических элементов имеют Си, РЬ, 2п.
Содержание микроэлементов в растительном покрове представлено в таблице 4. Для мхов и лишайников, на поверхности глыб вулканического генезиса содержание 2п изменяется от 50 до 200 мг/кг, N1 - 10-20 мг/кг. В целом содержание микроэлементов в лишайниках превышает их содержание во мхах. В качестве примера можно привести содержание 2п в лишайниках, оно достигает 200 мг/кг (табл. 4).
Рис. 1. Среднее значение валового содержания микроэлементов в заповедниках и населенных пунктах восточной части ЮБК
Рис. 2. Среднее значение валового содержания редких элементов в изучаемых объектах
восточной части ЮБК
Таблица 3
Среднее содержание форм нахождения металлов в почвах Карадагского государственного природного заповедника (по методике Кузнецова [6])
Формы нахождения (мг/кг)
Элемент Валовое Водораст- Обмен- Карбо- Органи- Сорбиро- Труднораст-
содержание воримая ная натная ческая ваная воримая
Си 53,51 0,11 3,02 2,89 12,8 7,92 65,26
Pb 39,9 0,05 1,78 1,98 9,85 6,29 19,95
Zn 25,23 0,04 1,56 1,44 6,26 4,03 176,67
Cr 74,8 0,08 1,60 3,65 21,36 10,72 37,39
Ni 47,43 0,05 1,25 1,87 12,77 7,78 23,71
Со 10,57 0,01 0,26 0,45 2,90 1,6 5,35
Ве 1,36 <0,001 0,03 0,05 0,42 0,18 0,68
Cd 0,05 <0,001 <0,001 <0,001 0,02 <0,001 0,03
Таблица 4
Среднее содержание микроэлементов в золе растений восточной части ЮБК, мг/кг
Элемент Корни растущей травы Стебли травы Лишайники Мхи Иголки сосны Иголки кипариса
Ni 41,5 40 20 10 30 50
Co 4,2 5 0 0 4 4
Cr 29,7 50 10 8 10 50
Mo 14,12 1,5 1 1 2 2
Cu 73,7 70 60 20 80 60
Pb 55 45 80 20 10 80
Zn 153,8 80 200 50 30 60
При этом для каждого элемента отмечены свои закономерности распределения. Сопоставление содержания химических элементов в различных компонентах растительности имеет свои особенности: в корневой части накапливается наибольшее их количество. Такие элементы, как медь, свинец, цинк, хром и никель преобладают в хвое кипариса. В данном случае сопоставление проводится по почвам с близким содержанием этих элементов. Содержание микроэлементов в природных объектах изучаемой территории определяется природными факторами и соответствует ландшафтно-геохимическим условиям территории.
Также были рассчитаны коэффициенты биологического поглощения (КБП), который определяется по формуле: КБП = 1х/пх, где 1х - содержание элемента в золе растений; пх -содержание элемента в почвенном покрове (табл. 5).
Таблица 5
Коэффициенты биологического поглощения некоторых микроэелементов в растения
Объект Элемент
Ве гг 8с № Си РЬ гп
Карадагский природный заповедник 0,23 0,12 0,4 0,5 0,45 0,31 0,35
г. Судак 0,48 0,37 0,30 0,78 1,2 0,71 1,2
Наибольший коэффициент перехода характерен для меди и цинка (до 1,2), что свидетельствует о значительной миграции меди в растительность. Наименьший коэффициент соответствует скандию (0,3), следовательно этому элементу присущая наименьшая подвижность в почве.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведено литологическое и эколого-геохимическое исследование почв и растительности восточной части ЮБК с целью установления закономерностей распределения микроэлементов.
Получены значения содержания химических элементов в различных типах почв территории и видах растительности. Рассчитаны коэффициенты биологического перехода металлов из почвы в растительность. Установлено, что коэффициенты биологического перехода большей части микроэлементов в растения менее 1. Наиболее интенсивно из исследуемых химических элементов переходят в растения Си, гп что подтверждается их наибольшей подвижностью. Относительная интенсивность перехода изучаемых химических элементов для корней и стеблей травы гп > Си > РЬ > N1 > Сг > Мо > Со, та же тенденция сохраняется в основном для лишайников и мхов. Для хвои древесных она несколько иная: Си > гп > РЬ > N1 > Сг > Со > Мо.
Изучено распределение форм нахождения микроэлементов в почвенных отложениях заповедных зон этого региона. Основная масса металлов сосредоточена в труднорастворимой фракции, а также связана с органической составляющей. Содержание подвижных форм не превышает 10 %. Количество микроэлементов по результатам исследований не превышает фонових значений по этому региону [2], и является очень незначительным, что позволяет сделать вывод о попадании их в почвенный слой из подстилающих породообразующих слоев.
Результаты литолого-геохимических данных необходимо учитывать при изучении техногенного влияния на заповедные территории ЮБК для сохранения их экологического равновесия.
Список литературы
1. Жовинський Е. Я., Крюченко Н. О., Папарига П. С. Геохiмiя об'ектш довкшля Карпатського бюсферного
затждника / Е. Я. Жовинський, Н. О. Крюченко, П. С. Папарига. - К., 2012. - 100 с.
2. Жовинский Э. Я. Геохимия тяжелых металлов в почвах Украины / Э. Я.Жовинский, И. В. Кураева. - К.: Наук.
Думка, 2002. - 213 с.
3. Важш метали у Грунтах заповщних зон Украши / [Е. Я Жовинський, I. В. Кураева, А. I. Самчук та ш.]. - К.: 1ГМР
НАН Украши, 2005. - 104 с. (Препринт / НАН Украши 1нститут геохiмil, мшералогй та рудоутворення).
4. Михаленок Д. К. Рассеянные элементы в растениях Карадагского заповедника / Д. К. Михаленок // Геохимические исследования в лесных и тундровых ландшафтах. - М.: МГПИ, 1986. - С. 131-137.
5. Атлас почв Украинской ССР / [ред. Н. К. Крупский, Н. И. Полупан]. - Киев: Урожай, 1970. - 159 с.
6. Кузнецов В. А. Метод постадийных вытяжек при геохимических исследованиях / В. А. Кузнецов, Г. А. Шимко. -Минск: Наука и техника, 1990. - 65 с.
7. Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв / Е. В. Аринушкина. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. - 487 с.
8. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и тдготовки проб для химического анализа ГОСТ 17.4.4.02-84. -[действующий от 1986.01.01]. - М.: Госстандарт СССР, 1984. - 7 с.
9. Авессаломова И. А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов: Учебно-методическое пособие / И. А. Авессаломова. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987. - 108 с.
Локтюнова О. П., Кураева I. В., Войтюк Ю. Ю, Матвiенко О. R Лiтолого-геохiмiчнi особливост поверхневих вiдкладiв i закономiрностi розподшу мжроелемештв в природних об'ектах схвдно!' частини швденного берега Криму // Екосистеми, !х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 93-98.
Приведет дат про закономiрностi розподшу хiмiчних елеменпв у Грунтоутворюючих породах, Грунтах i рослинностi територп затждних зон i населених пунктах схдао! частини твденного берега Криму. Ключовi слова: природний об'ект, мжроелементи, Грунт, геохiмiчний склад.
Loktionova E. P., Kuraeva I. V., Voituk J. J., Matvienko A. V. Lithological and geochemical features of the surface sediments and patterns of the microelements' distribution in the natural objects of the eastern part of Crimean Southern Coast // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 93-98.
It presents data study of the laws of distribution of chemical elements in the soil-forming rocks, soils, and vegetation on the territory of conservation areas and settlements east of the Southern Coast of Crimea. Key words: natural object, microelements, soil, geochemical composition.
Поступила в редакцию 04.04.2014 г.
УДК 546.49:581.526..325.3:504.064.3:574 (262.5)
РТУТЬ, ПЕРВИЧНАЯ ПРОДУКЦИЯ И ГИДРОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ В СИСТЕМЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ АКВАТОРИИ БАЛАКЛАВСКОЙ БУХТЫ
Поповичев В. Н., Стецюк А. П., Плотицына О. В., Попов М. А., Родионова Н. Ю., Царина Т. В.
Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского, Севастополь, [email protected], [email protected], [email protected]
Представлены результаты посезонного экологического мониторинга поверхностной воды во внутренней и внешней акваториях Балаклавской бухты (Крым, Черное море) в период 2012-2013 гг. По уровню эвтрофирования и загрязнения воды ртутью экологическая обстановка в акваториях бухты в целом характеризуется как удовлетворительная, за исключением места выпуска городских сточных вод.
Ключевые слова: ртуть, первичная продукция, экологический мониторинг, Балаклавская бухта.
ВВЕДЕНИЕ
Экологическое состояние прибрежной полосы моря зависит от совокупности природных и антропогенных факторов, которые необходимо учитывать при решении задач рационального природопользования. Неконтролируемое загрязнение прибрежной морской акватории из разных источников приводит к деградации экосистем и необратимым последствиям в импактных зонах.
Балаклавская бухта занимает особое место среди участков крымского побережья. Уникальная история, географическое расположение, природно-климатические факторы и геоморфологические особенности бухты открывают широкие возможности для развития здесь рекреационно-туристического комплекса. Превращение данной бухты в секретную базу подводного флота СССР на Черном море в 1961 г. стало причиной не только закрытия этого района для гражданских исследователей, но и исключило на долгие годы в научной литературе самого названия -«Балаклавская бухта». Изменение геополитической обстановки к началу 90-х годов ХХ века, а затем и вывод подводного флота позволили возобновить здесь научные исследования после длительного перерыва [6, 9, 10].
Нерациональное с экологической точки зрения использование акватории бухты и прилегающей к ней территории привело к серьезным последствиям, хотя некоторое снижение антропогенного пресса после вывода подводного флота положительно отразилось на экологическом состоянии бухты [10].
Однако, в связи с предполагаемым развитием здесь рекреационно-туристического комплекса, антропогенный пресс на экосистему бухты может резко усилиться. Сброс неочищенных бытовых сточных вод, дноуглубительные работы, промышленные стоки, ливневая канализация, утечки нефтепродуктов с судов, базирующихся и ремонтирующихся в бухте, смыв с полей и поступление удобрений и пестицидов с водами речки Балаклавка отрицательно сказываются на качестве вод. Небольшие размеры бухты, относительно примыкающих акваторий открытого моря, позволяют с одной стороны быстро восстанавливать естественные концентрации веществ и планктонных организмов в ее акватории за счет обмена с открытым морем, с другой стороны - ее извилистость и относительная замкнутость препятствуют процессам свободного водообмена. Перспективы развития здесь яхтинга, сопутствующего туризма и марикультуры априори предполагают высокие стандарты качества природной среды [10].
Целью работы являлся анализ исследовательского материала, полученного в ходе посезонного экологического мониторинга внутренней и внешней акваторий Балаклавской бухты в период 2012-2013 гг.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Представляемые нами данные получены в процессе мониторинга экологического состояния поверхностного слоя акватории Балаклавской бухты и смежного с нею залива Мегало-Яло
(Большой берег), проведенного посезонно в период 2012-2013 гг. В процессе исследований наше внимание было обращено на оценку биотических (первичная продукция (IIII) и концентрация общей взвеси (Свзв)) и абиотических (температура воды (Тв), ее соленость (8), содержание минеральных форм азота и фосфора) показателей среды рассматриваемой акватории, а также на уровень загрязнения ее ртутью (И§), как одним из потенциально токсичных для биоты тяжелых металлов [5].
На рис. 1 показана карта месторасположения станций по отбору проб воды в ходе экологического мониторинга внутренней и внешней акваторий Балаклавской бухты, проведенного в период 2012-2013 гг., а в табл. 1 указаны координаты станций, дата отбора проб воды, а также ее температура (Тв, °С) и соленость (8, %о).
Рис. 1. Карта с указанием реперных станций (темные кружки) в акваториях Балаклавской бухты и смежного с нею залива Мегало-Яло, где проводился мониторинг экологического
состояния поверхностной воды
Таблица 1
Координаты реперных станций во внутренней и внешней акваториях Балаклавской бухты, дата отбора проб воды, ее температура (Тв, °С) и соленость (8, %о)
№ Север. Восточ. 22.08.2012 24.10.2012 14.01.2013 21.03.2013
ст. широта долгота Тв, °С 8, %% Тв, °С 8, %% Тв, °С 8, %% Тв, °С 8, %%
1 44°30,07' 33°35,88' 18,61 17,76 19,59 18,15 7,97 18,00 9,16 17,83
2 44°29,74' 33°35,63' 18,25 17,82 19,55 18,13 8,49 17,89 9,24 17,86
3 44°29,60' 33°35,93' 15,40 17,84 19,61 18,14 8,65 17,81 9,23 17,94
4 44°29,46' 33°34,54' 17,23 17,88 19,57 18,15 8,86 18,03 9,31 17,99
5 44°29,31' 33°32,83' 18,84 17,91 19,55 18,12 8,86 18,03 9,25 18,00
6 44°29,30' 33°32,94' 19,64 17,81 19,45 18,11 8,88 18,05 9,29 17,97
Подготовку проб воды для измерения ртути проводили в лабораторных условиях по методу мониторинга фоновых загрязнений природной среды [15]. Пробы воды фильтровали через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм и в фильтрате анализировали растворенную форму ртути, а на фильтрах - взвешенную. В основе выделения и измерения ртути из компонентов морских экосистем находится метод непламенной атомно-абсорбционной спектрофотометрии (метод холодного пара) [4, 13]. Измерения концентрации ртути проводили на анализаторе «Юлия-2» с чувствительностью 1 нг. Анализ серии проб показал удовлетворительную воспроизводимость данных с относительными ошибками, составившими 6,4 % для водного фильтрата и 13,4 % - для взвешенного вещества [5].
Для определения IIII органического вещества (ОВ) использовали радиоуглеродный метод, основанный на допущении, согласно которому внесенный в склянки меченый углерод (обычно в
форме Na2 CO3 или NaH CO3), включается в процессы фотосинтеза ОВ с той же скоростью, что и стабильный изотоп углерода (12C) [1]. Определения ПП радиоуглеродным методом осуществляется по стандартной схеме: отбор проб воды, добавление изотопа, экспозиция, фильтрация и определение радиоактивности фильтров. Радиоуглеродной методикой «в модификации склянок» рекомендуется одновременно со светлыми склянками в тех же условиях экспонировать пробы воды в темных склянках и при расчете продукции за величину фотосинтеза принимается разность между фиксацией углекислоты в светлой и темной склянках. Поэтому, в процессе постановки экспериментов светлые и темные склянки с водой (объемом 67 мл) после внесения 14С возвращали в условия близкие in situ на 1-суточную экспозицию, за время которой можно получить продукцию близкую к «чистой» ПП [1, 7, 11].
В основе расчета скорости продуцирования ОВ лежит формула: Сф = Ск х r / R, где Сф -величина фотосинтеза за время экспозиции, мгСхл Ск - общее количество углерода во всех формах углекислоты в воде (СО2, НСО3-, СО32-), мгСхл r - радиоактивность, приобретенная фитопланктоном за время экспозиции, кБкхл 1; R - радиоактивность, внесенная в опытные склянки, измеренная при тех же условиях, что и r, и выраженная в тех же единицах (кБкхл-[7].
При расчете ПП фитопланктона для акваторий вблизи Севастополя нами использовалось значение Ск = 36 мгСхл в соответствие с работой [3]. Исходная радиоактивность 14С в склянках (R) составляла 50 кБкхл-1, относительная погрешность определения ПП - 18 %. Радиометрические измерения 14С в аликвотах воды из инкубируемых склянок и во взвеси, осажденной на фильтрах, проводили на жидкостно-сцинтилляционном бета-спектрометре «RackBeta - 1219» с использованием сцинтилляционной жидкости «OptiPhase - II» и периодическим контролем работы прибора по прилагаемому 14С-стандарту.
Концентрацию взвешенного вещества (Сюв, мг(сух)хл 1) в пробах поверхностной воды определяли методом «мембранного фильтрования» [2]. Нуклеопоровые фильтры с размером пор 0,45 мкм взвешивали на микроаналитических весах «Sartorius», чувствительностью 0,1 мг, затем фильтровали через них 0,5 - 1,5 л воды. Фильтры с осажденной взвесью высушивали и взвешивали. Средняя относительная погрешность определения концентрации взвеси составила 32 %.
Гидрохимические параметры проб воды определялись в аккредитованной гидрохимической лаборатории отдела аквакультуры и морской фармакологии ИнБЮМ НАНУ согласно «Руководству по химическому анализу морских вод» [14] и в соответствии с ДСТУ.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Ртуть (Hg). Содержание растворенной, взвешенной и общей (суммарной) форм ртути в поверхностной воде внутренней и внешней акватории Балаклавской бухты, определенное в ходе ее посезонного мониторинга с лета 2012 г. по весну 2013 г. иллюстрирует рис. 2 в виде гистограммной интерпретации. Такое представление данных по сравнению с табличным наиболее зримо выявляет экстремальные значения концентрации ртути как по ее формам, так и станциям, и сезонам года. Например, на рис. 2А видно, что наибольшее значение общей формы ртути (124,3 нгхл-1) зарегистрировано на станции №1 (Ст-1), находящейся в кутовой части бухты, причем, определяющее значение приходится на растворенную ее форму (93,0 нгхл 1). В целом для летней съемки, выполненной 22 августа 2012 г., значения концентрации общей формы Hg варьируются в диапазоне от 9,9 до 124,3 нгхл-1, растворенной - от 8,0 до 93,0 нгхл-1 и взвешенной - от 1,9 до 31,3 нгхл 1.
Осенняя мониторинговая съемка, проведенная 24 октября 2012 г., зафиксировала максимальные значения концентрации Hg на трех станциях (Ст-1, Ст-3 и Ст-5) и также с превалирующим содержанием растворенной ее формы (рис. 2Б), и диапазоны значений составляли размах: 7,0 - 279,0 нгхл 1 для растворенной формы; 2,7 - 72,3 нгхл 1 для взвешенной и 26,7 -281,9 нгхл 1 для общей формы Hg, причем, это были максимальные уровни концентрации ртути за все проведенные съемки в период 2012 - 2013 гг.
Результаты «полевых» съемок, проведенных зимой (14 января) и весной (21 марта) 2013 г., дали относительно низкие значения содержания изучаемых форм ртути в воде по сравнению с
летней и осенней съемками, с относительными экстремумами значений И§ на Ст-4 (рис. 2В) и на Ст-3 (рис. 2Г). Соответствующие диапазоны значений концентрации ^ для зимней и весенней съемок имели размах: 2,0 - 61,0 нг*л 1 и 0,0 - 49,0 нг*л 1 для растворенной формы; 3,6 - 8,2 нг*л 1 и 1,8 - 29,0 нг*л 1 для взвешенной; 6,6 - 66,4 нг*л 1 и 1,8 - 57,0 нг*л 1 для общей формы ртути.
£
Лето - (22. 08. 2012) 0
□ ^ - растворённая
^ ^ - взвешенная
■ ^ - общая 'ч
Ст-1 Ст-2 Ст-3 Ст-4 Ст-5 Ст-6 Станции
Осень - (24. 10. 2012)
□ ^ - растворённая И ^ - взвешенная ■ ^ - общая
■
1
щ п ■
Ст-1 Ст-2 Ст-3 Ст-4 Ст-5 Ст-6 Станции
Рис. 2. Концентрация разных форм ртути (растворенная, взвешенная и общая) в поверхностной воде акватории Балаклавской бухты
Ст-1 и Ст-2 - станции внутри бухты, Ст-3 - Ст-6 - вне бухты; А - лето, Б - осень, В - зима, Г - весна.
В целом полученные результаты свидетельствуют о пока еще удовлетворительной экоситуации в отношении загрязнения ртутью поверхностной воды акваторий Балаклавской бухты. Это следует из сравнения наших данных с величиной предельно допустимой концентрации (ПДК) ртути для воды (100 нг*л рыбохозяйственных водоемов [8, 12], а также с литературными данными [5]. Вместе с тем необходимо обратить внимание на значения суммарной формы ртути, эпизодически превышающие данный уровень ПДК, особенно для кутовой части Балаклавской бухты, а также для внешней ее акватории, подверженной влиянию выпуска сточных вод городским коллектором вблизи мыса «Балаклавский» (Ст-3).
Первичная продукция и концентрация взвеси. Результаты 1-суточных экспериментов с 14С по определению скорости продуцирования ОВ в поверхностной воде акваторий Балаклавской бухты в разные годовые сезоны и выраженные значениями IIII (мгСхм-3*сут-1) представлены в полулогарифмическом масштабе на рис. 3А. Максимальные их значения в основном приурочены к внутренней акватории бухты (Ст-1 и Ст-2) и к летне-осеннему периоду года, когда температура воды и световые условия оптимальны для развития фитопланктона [11, 16, 17].
В целом для внутренней и внешней акваторий бухты полученные величины III! варьируют в пределах: 12,3 - 172,9 мгС*м-3*сут-1 - летом; 10,0 - 84,7 мгС*м-3*сут-1 - осенью; 3,5 - 8,3 мгСхм-3*сут-1 - зимой и 3,6 - 43,9 мгСхм-3*сут-1 - весной. Летние значения III! в воде внутренней акватории бухты близки и превышают условный уровень эвтрофности, определенный
по летним оценкам III! для северо-западной части Черного моря и равный 100 мгСхм 3*сут 1 [17].
80
40
0
0
1000
к к
1 - Лето - (22. 08. 12) ■ - Осень - (24. 10. 12) □ - Зима - (14. 01. 13) I - Весна - (21. 03. 13)
Ст-1 Ст-2 Ст-3 Ст-4 Ст-5 Ст-6 Станции
1 - Лето - (22. 08. 12) ■ - Осень - (24. 10. 12) □ - Зима - (14. 01. 13) ■ - Весна - (21. 03. 13) Б
100 Я 101 £ ■ : 1, * ад-
1 * 11 1 ш к 1
1 1 ■ 1 1 Ст-1 Ст-2 Ст-3 Ст-4 Ст-5 Ст-6 Станции
Рис. 3. Первичная продукция (А) и концентрация общей взвеси (Б) в поверхностной воде акваторий Балаклавской бухты в разные сезоны года
Ст-1 и Ст-2 - станции внутри бухты, Ст-3 - Ст-6 - вне бухты.
На рис. 3Б, также в полулогарифмическом масштабе, представлены результаты определения концентрации взвешенного вещества (Сюв, мг(сух)*л-1) в поверхностной воде изучаемых акваторий. Они свидетельствуют о превалировании во все сезоны года содержание взвеси в воде на Ст-3, приуроченной к месту выпуска сточных вод Балаклавского коллектора. При этом, диапазоны значений Свзв имеют соответствующий сезонный размах, обусловленный совокупностью биотических и абиотических факторов: 0,7 - 10,0 мг(сух)*л 1 - летом; 0,5 - 25,0 мг(сух)*л-1 - осенью; 0,4 - 12,0 мг(сух)*л-1 - зимой и 0,8 - 16,7 мг(сух)*л-1 - весной.
Содержание минеральных форм азота и фосфора. Гидрохимический режим вод Балаклавской бухты формируется под воздействием гидрометеорологических условий, сгонно-нагонных явлений и антропогенного воздействия. Известно [9, 10], что наиболее загрязнена мелководная кутовая часть бухты, принимающая сточные и ливневые воды, что в значительной мере обусловлено ограниченным водообменом через основную ее узкость. Объем поступающих в бухту сточных вод оценивается в 4,4 млн. м3*год \ из которых 3,0 млн. м3*год 1 проходит через главный коллектор. Не менее значимый источник загрязнения - стоки, поступающие в бухту с водами речки Балаклавка в объеме 169,6 тыс. м3*год-1. Ветровые условия определяют интенсивность перемешивания вод, и тем самым, оказывают влияние на экологическое состояние бухты.
На рис. 4 приведены результаты гидрохимических исследований по определению в изучаемых акваториях Балаклавской бухты содержания минеральных форм азота (К02, К03, КИ4) и фосфора (Р04), являющихся основными биогенными элементами, влияющими на биопродуктивность вод. Из представленного материала значимо выделяются данные по концентрации этих соединений, зарегистрированных в пробах воды на Ст-3, приуроченной к выпуску сточных вод городской канализации. В целом содержание нитритного азота (К02) изменялось в диапазоне от 0,1 до 35,3 мкг*л 1 (рис. 4А), нитратного (К03) - от 1,4 до 127,0 мкг*л-1 (рис. 4Б), аммонийного (КЩ) - от 3,5 до 1174,1 мкг*л-1 (рис. 4В) и фосфатов (Р04) - от 0,7 до 341,7 мкгхл-1 (рис. 4Г).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных исследований получены количественные оценки биотических и абиотических факторов водной среды, обуславливающих и отражающих экологическое состояние внутренней и внешней акваторий Балаклавской бухты. Полученные данные свидетельствуют, что по уровню эвтрофирования и загрязнения воды ртутью экологическая обстановка в акваториях бухты в целом характеризуется как удовлетворительная, за исключением места выпуска городских сточных вод.
■ - Лето - (22. 08. 12) ® - Осень - (24. 10. 12) □ - Зима - (14. 01. 13)
■ - Весна - (21. 03. 13)
100
10
ш
I
1
0
Ст-1 Ст-2 Ст-3 Ст-4 Ст-5 Ст-6 Станции
1000
100
§ 10
■ - Лето - (22. 08. 12) 1 - Осень - (24. 10. 12) □ - Зима - (14. 01. 13)
■ - Весна - (21. 03. 13)
111
1М1Ш1 л
Ст-1 Ст-2 Ст-3 Ст-4 Ст-5 Ст-6 Станции
10000
1000
■ - Лето - (22. 08. 12) 1 - Осень - (24. 10. 12) □ - Зима - (14. 01. 13)
■ - Весна - (21. 03. 13)
1
Ст-1 Ст-2 Ст-3 Ст-4 Ст-5 Ст-6 Станции
1000
- 100 1
ч
10
0,1
■ - Лето - (22. 08. 12) Ш - Осень - (24. 10. 12) □ - Зима - (14. 01. 13)
■ - Весна - (21. 03. 13)
I
0
I
Ст-1 Ст-2 Ст-3 Ст-4 Ст-5 Ст-6 Станции
Рис. 4. Концентрации нитритов (А), нитратов (Б), аммония (В) и фосфатов (Г) в поверхностной воде акватории Балаклавской бухты в разные сезоны года
Ст-1 и Ст-2 - станции внутри бухты, Ст-3 - Ст-6 - вне бухты.
Вместе с тем экологическая обстановка в бухте может быть улучшена путем введения новых и модернизации существующих очистительных сооружений, а также развития на ее акватории мидийных ферм. Из неотложных мер по снижению антропогенного пресса на экосистему рассматриваемой акватории несомненно важным является перенос оголовка выпуска городских хозяйственно-бытовых вод и заглубление его под основной черноморский пикноклин [10].
Список литературы
1. Винберг Г. Г. Первичная продукция водоемов / Г. Г. Винберг. - Минск: АН БССР, 1960. - 329 с.
2. Витюк Д. М. Взвешенное вещество и его биогенные компоненты / Д. М. Витюк. - Киев: Наук. думка, 1983. - 212 с.
3. Игнатьева О. Г. Состояние компонентов карбонатной системы вод Севастопольской бухты по данным экспедиционных исследований 2006-2007 гг. / О. Г. Игнатьева // Морск. экологич. журн. - 2009. - Т. VIII. - № 2. -С.37-48
4. Игошин А. М. Беспламенный атомно-абсорбционный метод определения ртути в воде / А. М. Игошин, Л. Н. Богусевич // Гидрохимические материалы. - 1969. - Т. 47. - С. 150-156.
5. Костова С. К. Распределение ртути в акватории черноморского побережья Крыма / С. К. Костова, В. Н. Поповичев // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа: Сб. научн. тр. - Севастополь, 2002. - Вып. 1 (6). - С. 118-127.
6. Ломакин П. Д. Современное состояние основных компонентов экосистемы Балаклавской бухты по материалам комплексного мониторинга ИнБЮМ НАН Украины / П. Д. Ломакин, М. А. Попов // Вестник Гидрометцентра Черного и Азовского морей. - 2011. - Выпуск 1 (12). - С. 83-95.
7. Методическое пособие по определению первичной продукции органического вещества в водоемах радиоуглеродным методом. - Минск: Белгосуниверситет, 1960. - 26 с.
8. Перечень предельно допустимых концентраций и ориентировочно безопасных уровней воздействия вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. - М.: Медикор, 1995. - 220 с.
1
1
9. Попов М. А. Комплексный мониторинг вод Балаклавской бухты / М. А. Попов, Н. П. Ковригина, Е. В. Лисицкая // Основные результаты комплексных исследований в Азово-Черноморском бассейне и мировом океане (юбилейный выпуск): Сб. научных трудов. - Керчь: ЮгНИРО, 2008. - Т. 46. - С. 118-124.
10. Попов М. А. Океанологическая характеристика Балаклавской бухты, оценка загрязнения ее вод и прилегающей акватории Черного моря: дис. ... канд. геогр. наук. - Севастополь, 2013. - 162 с.
11. Поповичев В. Н. Продукционные характеристики биотического компонента природной взвеси в системе экологического мониторинга акватории Балаклавской бухты в 2012 г. / В. Н. Поповичев, М. А. Попов, Н. Ю. Родионова, Т. В. Царина // Материалы науч. конф. «Ломоносовские чтения» 2013 г. и Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2013» / Под ред. М. Э. Соколова, Г. А. Голубева, В. А. Иванова, Н. Н. Миленко, В. В. Хапаева. - Севастополь: ООО «Экспресс-печать», 2013. - С. 45-46.
12. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе и воде: Справочное пособие / С. Л. Томарченко. -М.: Химия, 1972. - 375 с.
13. Прокофьев А. К. Методы определения токсичных загрязняющих веществ в морской воде и донных осадках / А. К. Прокофьев, Т. В. Степанченко. - М.: Гидрометеоиздат, 1981. - С. 34-42.
14. Руководство по химическому анализу морских вод (РД52.10.243-293). - СПб.: Гидрометеоиздат, 1993.- 264 с.
15. Унифицированные методы мониторинга фонового загрязнения природной среды. - М.: Гидрометеоиздат, 1986. -180 с.
16. Финенко З. З. Продукция фитопланктона / З. З. Финенко // Основы биологической продуктивности Черного моря. -Киев: Наук. думка, 1979. - С. 88-99.
17. Финенко З. З. Региональная модель для расчета первичной продукции Черного моря с использованием данных спутникового сканера цвета SeaWiFS / З. З. Финенко, В. В. Суслин, Т. Я. Чурилова // Морск. экологич. журн. -2009. - Т. VIII, № 2. - С. 81-106.
nonoBÏ4eB В. М., Стецюк О. П., Плотицина О. В., Попов М. О., Родшнова Н. Ю., Царша Т. В. Ртуть, первинна продукщя i гiдрохiмiчнi параметри в ŒCTeMi еколопчного мониторингу поверхневого шару акваторИ Балаклавско!" бухти // Екосистеми, ïх оптимiзацiя та охорона. Омферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 99-105.
Представлен результати посезонного еколопчного мониторингу поверхневоï води у внутршнш i зовшшнш акваторiях Балаклавсьюл бухти (Крим, Чорне море). За ргвнем евтрофування та забруднення води ртуттю еколопчна обстановка в акваторiях бухти в цшому характеризуется як задовшьна, за винятком мкця випуску мкьких стачних вод. Ключовi слова: ртуть, первинна продукщя, еколопчний мониторинг, Балаклавська бухта.
Popovichev V. N., Stetsyuk A. P., Plotitsina O. V., Popov M. A., Rodionova N. Yu., Tsarina T. V. Mercury, primary production and hydrochemical parameters in the system of ecological monitoring of the surface layer of water area in Balaklava bay // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 99-105.
The results of the seasonal environmental monitoring of surface water in internal and external areas of the Balaklava Bay (Crimea, Black sea) are presented. In general considering the level of eutrophication and water pollution by mercury the ecological situation in the waters of the Bay is characterized as satisfactory, except the place where municipal wastewater is entering the basin.
Key words: mercury, primary production, environmental monitoring, Balaklava Bay.
Поступила в редакцию 13.03.2014 г.
УДК 502.55:628.5
ИЗМЕНЧИВОСТЬ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ARTEMISIA ABSINTHIUM В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СВОЙСТВ СУБСТРАТА
Чибрик Т. С.
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, [email protected]
Полынь горькая (Artemisia absinthium L.), выросшая на отвалах, при изменении концентрации тяжелых металлов в субстрате изменяет свой микроэлементный состав, накапливая избыточное содержание большинства элементов в надземной массе и корнях, особенно с отвалов рудных месторождений и Коркинского угольного разреза. При этом угнетения и существенных тератологических (морфологических) изменений в изученных экотопах практически не наблюдается. Снижение содержания тяжелых металлов в надземной массе можно регулировать рекультивационными мероприятиями.
Ключевые слова: Artemisia absinthium, отвалы, тяжелые металлы, поглотительная способность.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время достаточно указаний на возникновение геохимических провинций в местах интенсивной промышленной деятельности. Данная статья является попыткой проследить адаптационную возможность полыни горькой (Artemisia absinthium L.) к своеобразному геохимическому фону неоэкотопов.
В Свердловской области в результате визуального обследования индивидуальных отвалов выделено свыше 30 их различных категорий, существенно отличающихся происхождением, породами, морфологией, параметрами и др. Во всех случаях имеет место катастрофическое нарушение почвенного и растительного покровов, вплоть до полного их уничтожения. Так образуются неоэкотопы техногенных ландшафтов. В индустриальных регионах зачастую образуются техногенные геохимические аномалии, связанные с деятельностью промышленных предприятий как горнодобывающей, так и перерабатывающей промышленности. В них возникает совершенно новый тип круговорота химических элементов [1-4].
Целью работы является анализ поглотительной способности тяжелых металлов (ТМ) надземной массой и корнями A. absinthium на промышленных отвалах, отличающихся по свойствам субстрата, расположенных в разных зонально-климатических условиях, то есть предпринята попытка проследить химическую изменчивость по ТМ.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В качестве объектов исследования взяты образцы A. absinthium на золоотвалах Верхнетагильской (ВТГРЭС, таежная зона, подзона южной тайги) и Южноуральской (ЮУГРЭС, лесостепная зона) тепловых электростанций, расположенных в различных зонально-климатических условиях, также в Коркинском угольном карьере (КУР, Челябинский буроугольный бассейн, лесостепная зона) и на породных отвалах Аккермановского и Новокиевского месторождений хромоникелевых железных руд, которые относятся к Орско-Халиловскому горнорудному району Урала (зона сухих степей).
Образец растений компоновался из 5-10 экземпляров A. absinthium в фазе бутонизации-цветения при случайной выборке, высушивался и подвергался сухому озолению. Одновременно определялась их зольность. Образцы субстрата отбирались из ризосфер этих же растений на глубину 0-20 см из 5-10 прикопок и усреднялись. Микроэлементный состав субстрата и золы растений определен спектральным методом в Центральной лаборатории Уральского геологического управления.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Artemisia absinthium широко распространена на начальных этапах в формирующихся растительных сообществах в процессе самозарастания: по продолжительности жизни -
травянистый многолетник со стержневой (каудексовой) формой корневой системы; ксеромезофит; по классификации жизненных форм Раункиера травянистый хамефит или гемикриптофит; по способу распространения плодов и семян - анемохор; по ценотической принадлежности относится к группе сорно-рудеральных видов бореальной и циркумполярной ареалогических групп [5]. Балл постоянства этого вида в лесной зоне - 35, лесостепной - 84, в степной - 12, а балл доминирования соответственно 9, 35 и 3 [6]. Балл постоянства по зонам - сумма классов постоянства вида в сопоставимых по возрасту сообществах 10 техногенных объектов каждой зоны, поверхностные породы которых относятся к классу малопригодных для биологической рекультивации [7], то есть они нетоксичны, но бедны элементами минерального питания растений, по водно-физическим свойствам произрастание растений на этих породах возможно. По каждому объекту принималось 10 классов постоянства [8]: I - 1-10 % (% встречаемости сообществ с этим видом), II - 11-20 %, III - 21-30 %, ..., X - 91-100 %, то есть максимальное значение балла постоянства по зоне 100. Подобным же образом вычислен балл доминирования. Эти показатели в зональном плане для определения статуса вида в растительных сообществах техногенных ландшафтов, на наш взгляд, достаточно информативны.
Сравнение содержания ТМ в субстрате золоотвалов свидетельствует о существенном обогащении золы многими ТМ по сравнению со средним содержанием в литосфере [9]. Среднее содержание Co в субстрате описываемых золоотвалов выше в 3,3 раза, Mo, V, Ti, Sr - в 1,5-2 раза. Особенно существенно превышение по Mn (в 8-10 раз), Cu (в 4-7 раз), Zn (в 3-5 раз), Pb (в 7-9 раз), Sn (в 2,8-7,7 раза), Be - более, чем в 3 раза (соответственно по золоотвалам ЮУГРЭС и ВТГРЭС). В то же время на золоотвалах ниже среднее содержание Y в 1,7 раза, Ga - в 2,5-2,7 раза, Zr почти в 3 раза, по сравнению с почвами Урала. Таким образом, субстрат золоотвалов по микроэлементному составу существенно отличается от почв Урала.
Спектральный анализ субстрата золоотвалов, надземной и подземной биомассы растений на 37 элементов показал наличие 19 из них. Нанесение на поверхность золоотвала почвы или потенциально плодородных пород изменяет содержание ТМ. Независимо от возраста отвалов, рекультивационных мероприятий и зонального положения, содержание Cr, Mn, V, Ag, Sr, Be, Zr, Y превышает их содержание в территориально близких почвах, особенно Cr, Sr и Zr (более чем в 2 раза). В субстрате золоотвала Южноуральской ГРЭС ниже, по сравнению с окружающими почвами, содержание Ti, Cu, Zn, Pb, Sn. Содержание остальных элементов (Ni, Co, Mo, Ba, P) зависит от возраста и рекультивационных мероприятий и зонального положения отвалов.
Исследование коэффициентов биологического поглощения (КБП) надземной массой и корнями растений с золоотвалов позволило выделить 2 группы ТМ: сильнонакопляемые (КБП - 10-1) - Ni, Mn, P, Zn, Pb, Ag, Mo, Ba, Sr; слабонакопляемые (КБП - 1-0,1) - Co, V, Ti, Be, Zr, Ga, Y [10]. На общем фоне достаточно сходных по содержанию ТМ золоотвалов выявлено влияние видоспецифичности формирующихся фитоценозов. В частности, Cu на золоотвале в лесостепной зоне по накоплению в подземной массе относится к сильно, а в таежной - к слабонакопляемым элементам, а Sn имеет противоположную тенденцию. Большинство изученных элементов накапливаются больше в корнях, чем в надземной массе, исключение составляют P, Mo, а на золоотвале Верхнетагильской ГРЭС еще и Mn, Ag, Ba. По сравнению с общими показателями по надземной массе растений с золоотвалов A. absinthium имеет своеобразие. По накопительной способности Artemisia на золоотвале ВТГРЭС к сильнонакопляемым как в надземной (всего 9 элементов), так и в корнях (всего 8 элементов) относится Mn, Zn, Pb, Ag, Sr, Sn, Li, большинство определенных элементов относятся к группе слабонакопляемых. На золоотвале ЮУГРЭС к сильнонакопляемым Artemisia элементов в надземной массе отнесены всего 7, в корнях 11, общими являются лишь 4 - Ni, Zn, Ba, Li. Многие элементы относятся к группе слабонакопляемых (табл. 1).
На золоотвале ВТГРЭС (таежная зона) выше содержание в надземной массе Mn, Sc, Cu, Zn, Ag, Ba, Sr, Sn, Zr, La, Nb, Y, а в корнях - Ni, Cr, V, Ti, Mo, Ga, Li, примерно одинаковое Co, Pb, Be, Yb. Несколько иная картина прослеживается у Artemisia, выросшей на золоотвале ЮУГРЭС (лесостепная зона): в надземной массе выше содержание Cr, Mn, V, Ti, Zn, Mo, Sr, La, в корнях -
N1, Со, Си, РЬ, Ва, Ве, Оа, и большая часть элементов по содержанию в золе представлена примерно одинаково - 8е, Л§, 8п, 2г, У, УЬ, NЬ, Ы.
Таблица 1
Коэффициенты биологического поглощения тяжелых металлов Artemisia absinthium,
произрастающей на разных отвалах
Объект Биомасса Коэффициент биологического поглощения (КБП)
10-1 1-0,1 0,1-0,01
Золоотвал ВТГРЭС Надземная масса Mn, V, Zn, Pb, Ag, Sr, Sn, Nb, Li Ni, Co, Cr, Ti, Sc, Cu, Ba, Be, Zr, Ga, Y, Yb, La -
Подземная масса Ni, Mn, Zn, Pb, Ag, Sr, Sn, Li Co, Cr, V, Ti, Sc, Cu, Ba, Be, Zr, Ga, Y, Yb, La, Nb -
Золоотвал ЮУГРЭС Надземная масса Ni, Zn, Ba, Sr, Sn, La, Li Co, Cr, Mn, V, Ti, Sc, Cu, Pb, Be, Zr, Ga, Y, Yb, Nb -
Подземная масса Ni, Mn, Cu, Zn, Pb, Ag, Ba, Be, Ga, Nb, Li Co, Cr, V, Ti, Sc, Sn, Zr, Y, Yb, La -
Коркинский разрез Подземная масса Ni, Co, Mn, Zn, Pb, Ag, Mo, Zr, Y, Nb, Li Cr, V, Ti, Sc, Cu, Ba, Sn, Be, Ga -
Новокиевский отвал Надземная масса Co, V, Sc, Zn, Mo, Ba, Y, Yb Cr, Mn, Ti, Cu, Pb, Sr, Be, Zr, Ga -
Аккермановский отвал Надземная масса Cr, V, Sc, Cu, Zn, Pb, Mo, Ba, Sr, Be, Zr, Ga, Yb Ni, Co, Mn, Y Ti
Зольность растительных проб является одним из общих показателей, отражающих процесс минерального питания растений и косвенно особенности поглощения и накопления ТМ. По содержанию золы в органах все растения Artemisia делятся на три группы: I - выше зольность корней, II - надземной массы, III - примерно в равных количествах (разница в пределах 0,5 %). Обращает на себя внимание, что зольность на золоотвалах ЮУГРЭС в более засушливых условиях выше, чем на золоотвале ВТГРЭС. Artemisia на изученных золоотвалах следует отнести ко II группе растений, где зольность надземной массы преобладает. На золоотвале ВТГРЭС средний показатель зольности надземной массы 9,29 % (lim 6,05-12,09), а корней - 5,86 % (lim 4,65-7,40), на золоотвале ЮУГРЭС соответственно 13,18 (lim 12,35-14,44) и 11,4 (lim 10,84-11,93).
Содержание ТМ в субстрате разных отвалов сильно различаются. Для обобщенной характеристики рассматривается коэффициент вариации ( %) содержания (средняя абсолютная величина) по отдельным элементам с учетом всего массива данных независимо от отдельных отвалов, а для характеристики накопительной способности используется КПБ. Как показали результаты, содержание ТМ в субстрате и растениях имеет высокий уровень изменчивости, поэтому проведена градация уровней изменчивости содержания ТМ в субстрате из-под Artemisia и в ее биомассе на разных отвалах по величине коэффициентов вариации (табл. 2, 3). По золоотвалам в субстрате уровень изменчивости содержания 12-13 элементов не превышает 20 %, на Новокиевке - 5 элементов (4 из них по изменчивости совпадают с содержанием в золоотвале ВТГРЭС - Cr, Mn, V, Sc, 3 - с золоотвалом ЮУГРЭС - Cr, V, Zn). Уровни изменчивости по содержанию ТМ отвала Новокиевки и Коркинского угольного разреза до 40 % имеют 8 элементов. Сходный с золоотвалами низкий уровень изменчивости (до 20 %) в субстрате КУР имеют Cr, V, Zr, Ga. Основную группу составляют ТМ, коэффициент вариации которых 20-40 % (средний уровень изменчивости). Очень высокий уровень изменчивости (>100 %) показали на золоотвалах ВТГРЭС Mo и Ge, ЮУГРЭС - Ge, на КУР - Sr, Li. Уровень изменчивости содержания ТМ в надземной массе на трех изученных объектах при некоторой разнице по элементам не превышает 60 % (низкая и средняя изменчивость). Исключение составляют на золоотвале ВТГРЭС V (6080 %), Li (>100 %), на ЮУГРЭС и Новокиевке соответственно Zn, Ag, Sn (все >100 %) и Ni, Y, Yb (все >100 %). По содержанию ТМ в корнях Artemisia четко выделяются золоотвалы, где уровень изменчивости подавляющего большинства ТМ не превышает 40 % (за исключением 4 элементов).
В корнях Artemisia, произрастающей в КУР, содержание одной группы ТМ варьирует в пределах 20-40 %, а другой 60-80 %, лишь для Ti, Be, Zr уровень изменчивости не превышает 20 %.
Таблица 2
Общая характеристика Artemisia absinthium по содержанию и накоплению тяжелых металлов
Элемент Надземная масса Корни КБП надземной массы КБП корней
ХСр. lim Cv ХСр. lim Cv Хф. lim Cv Хф. lim Cv
Ni 7,96 0-20 71 21,9 9-50 60 0,69 0-1,5 83 2,97 1,1-6,1 68
Co 3,56 0,9-10 80 3,2 1-10 72 1,06 0,18-5 123 0,86 0,25-2,8 79
Cr 17,3 5-100 151 10,7 7-18 33 0,55 0,1-1 54 0,75 0,42-1,54 44
Mn 113,3 30-300 63 131,7 60-200 38 1,39 0,2-2,5 50 2,33 1-5,6 75
V 13,0 3-30 70 18,2 10-30 29 0,86 0,1-1,5 57 0,82 0,45-1,5 36
Ti 186,7 30-500 80 287,5 150-400 26 0,44 0,06-1,25 78 0,58 0,3-0,8 29
Sc 7,3 0,2-30 165 0,83 0,4-1,5 41 1,06 0,07-3 98 0,64 0,15-1,22 53
P - - - - - - - - - - - -
Ge - - - 0,15 0-0,3 92 - - - 0,27 0-1,5 192
Cu 9,5 5-20 44 9,4 5-13 21 0,83 0,3-1,4 44 0,92 0,33-1,58 40
Zn 15,9 0-30 55 16,7 10-30 43 2,1 0-4,29 76 1,12 0,5-1,73 34
Pb 2,06 0,7-4 58 2,7 1-5 43 1,14 0,5-3,0 58 1,12 0,53-2,17 39
Ag 0,066 0-0,3 124 0,074 0,02-0,2 98 1,08 0-3,5 123 4,4 1-14,2 112
As - - - - - - - - - - - -
Mo 1,24 0-3 88 1,2 0,5-3 60 1,07 0-6 174 3,32 0-14,2 133
Ba 30,7 2-50 62 40 20-50 30 1,42 0,5-3 58 0,78 0,33-1,5 42
Sr 43,3 10-60 36 35,8 10-70 53 1,09 0,6-1,67 32 0,55 0-1,75 99
W - - - 0,08 0-0,3 181 - - - - - -
Sn 57,4 0-300 177 0,53 0-1,8 93 0,97 0-4,29 141 0,84 0-1,8 70
Be 0,1 0,05-0,18 38 0,13 0,1-0,3 43 0,89 0,33-1,5 42 0,81 0,38-2 54
Zr 8,8 5-10 20 9,6 7-10 94 0,86 0,33-1,43 34 0,91 0,67-1,2 19
Ga 0,73 0,3-2 62 0,95 0,5-1,5 33 0,7 0,2-2,85 102 0,71 0,26-1,5 59
Y 1,18 0-2 66 1,68 0,8-3 34 0,45 0-1 77 1,1 0,2-2,42 62
Yb 0,17 0-0,3 63 0,21 0,15-0,3 23 0,64 0-1,5 69 0,32 0-1 112
La 1,28 0-3 87 1,69 1-3 36 0,70 0-2 102 0,39 0-1 113
Nb 0,71 0-1,5 77 1,08 0,7-2 36 0,68 0-1,5 80 1,97 0,56-6,67 86
Li 0,42 0-1 124 2,78 0-10 100 0,42 0-1 124 1,78 0-8,9 142
По зонам уместно провести сравнение поглотительной способности A. absinthium по средним значениям КБП (табл. 4), так как лимитный разброс этого показателя достаточно высок. На золоотвале ВТГРЭС средний показатель КБП надземной массы на рекультивированной поверхности 0,59, на «чистой» золе - 0,96, на золе с покрытием грунтом (тяжелая запесоченная глина) - 1,05, для корней соответственно 0,78; 0,82; 1,23. На золоотвале ЮУГРЭС средние показатели КБП близки с таковыми на золоотвале ВТГРЭС: по надземной массе они по экотопам мало отличаются (0,92-0,96). Средний КБП корней наименьший на старом золоотвале на золе с почвенным покрытием (0,88), на одновозрастном старом золоотвале - 1,03, а на новом золоотвале - 1,11. Если исключить более высокое среднее значение КБП надземной массы и корней на золоотвале ВТГРЭС на золе с покрытием глиной (где определяющую роль, вероятно, играет глина), то прослеживается небольшая тенденция увеличения среднего значения КБП в лесостепной зоне, по сравнению с таежной. Коркинский угольный карьер представляет более ксероморфное местообитание и на разных экотопах средний КБП корней A. absinthium 1,38-2,81. Отвалы пустых пород двух рудных месторождений расположены в зоне сухих степей. Средний КБП надземной массы Artemisia на Аккермановском отвале составляет 1,33, а на Новокиевском -
1,31-1,72, причем наиболее высокое его значение определено на ровной поверхности на более ксероморфном местообитании.
Таблица 3
Уровни изменчивости содержания ТМ в субстрате из-под Artemisia absinthium и ее биомассе на разных отвалах
Коэффициент вариации ВТГРЭС ЮУГРЭС Новокиевка КУР Общее по всем отвалам
Субстрат
0-20 Co, Cr, Mn, V, Ti, Sc, Ag, Ba, Sr, Zr, Ga, Nb Ni, Co, V, Cr, Cu, Zn, Ba, Sr, Be, Zr, Ga, Yb, Li Cr, Mn, V, Sc, Zn Cr, V, Zn, Ag, Sn, Zr, Ga, Nb -
20-40 Ni, Zn, Pb, Sn, Be, Y, Yb, La, Cu Mn, Ti, Sc, Pb, Y, Nb Co, Ti, Cu, Pb, Mo, Sr, Be, Zr, Ga, Y, Yb Ni, Co, Mn, Ti, Ge, Cu, Pb, Ba, Y, Sc, Mo, Be Co, Ti, Zr, Ga, Zn
40-60 Li La - Sc, Mo, Be V, Cu, Pb, Ba, Be, Y, Mn
60-80 - Ag, Sn Ba - Ag, Sr, Nb
80-100 - - - - Cr, Sn, Yb, Li
>100 Ge, Vj Ge Sr, Li Ni, Sc, Mo, La
Надземная биомасса по КПБ
0-20 Cr, Sr, Be, Zr, La, Nb Co, Cu, Ni, Ba, Sr, Y, Yb, La, Nb, Li, Zr Co, Ti, Sc, Cu, Zn, Pb, Mo, Ba, Sr, Be, Zr, Ga не опр. Zr
20-40 Ni, Co, Mn, Cu, Zn, Pb, Ag, Ba, Yb Cr, V, Ti, Sc, Be, Ga V, Sn не опр. Sr, Be
40-60 Ti, Sc, Mo, Sn, Ga, Y Mn, Pb, Mo Cr, Mn, Ag не опр. Cu, Zn, Pb
60-80 V не опр. Ni, Co, Y, Yb, Mn, V, Ti, Ba, Nb
80-100 не опр. Mo, Ga, La
>100 Li Zn, Ag, Sn Ni, Y, Yb не опр. Cr, Sc, Ag, Sn, Li
Корни по КБП
0-20 Cr, Mn, V, Cu, Zn, Mo, Be, Zr, Ga, Yb, Nb Ni, Cr, V, Cu, Zn, Mo, Ba, Sr, Sn, Zr, Ga, Y, Yb, Nb не опр. Ti, Be, Zr Cu, Zr
20-40 Co, Ti, Sc, Pb, Ag, Ba, Sr, Sn, Y, La, Li Co, Mn, Ti, Pb, Ag, La не опр. Cr, Mn, V, Sc, Cu, Zn, Pb, Ba, Ga, Y, Yb, La, Nb Cr, Mn, V, Ti, Ba, Y, Yb
40-60 Ni Sc, Be не опр. - Ni, Sc, Zn, Pb, Mo, Sr, Be, Ga, La, Nb
60-80 - Li не опр. Ni, Co, Ag, Mo, Sr, Sn, Li Co
80-100 - - не опр. - Ag, Sn, Li
>100 - - -
На золоотвале ВТГРЭС косвенно решался вопрос о накоплении ТМ в растениях на рекультивированной территории. Полученные результаты показали, что проявляется четкая
закономерность меньшего накопления ТМ A. absinthium в надземной массе на этом экотопе, по сравнению с экотопами на золе: Ni в 1,25-2,5 раза, Co в 2 раза, Cr - в 1,2-1,4 раза, Mn - в 1,5, V - в 1,9, Ti - в 5,6, Sc - в 3 раза, Cu - в 1,6, Zn - в 1,77, Pb - в 1,5 раза, Ag - в 1,5 раза, Mo - в 1,9 раза, Ba - в 1,83, Sr - в 1,13, Sn - в 1,9, Zr - 1,43, Yb - в 2 раза. В среднем надземная масса Artemisia меньше обогащена ТМ на рекультивированной территории в 2 раза по сравнению с экотопами на чистой золе. На полосах, покрытых грунтом, в среднем надземная масса A. absinthium обогащена ТМ так же в 2,2 раза больше, чем на рекультивированной территории, с которой используется сено на корм скоту, особенно Zn, Pb, Ba, Ga, Y (в 2-3,0 раза). На наш взгляд, это связано с тем, что субстрат рекультивированной территории обогащен органическими веществами (наносился торф и вносились органические удобрения). Полученные результаты показали, что при значительной изменчивости накопления ТМ в надземной массе Artemisia, произрастающей в разных экотопах золоотвала, возможно регулировать этот показатель рекультивационными мероприятиями. Покрытие поверхности золоотвалов минеральным грунтом решает проблему заращивания: стабилизируется поверхность золоотвала, прекращается пыление, ускоряется формирование социально и хозяйственно ценных фитоценозов, но обогащение ТМ растительной продукции, чаще всего, остается.
Таблица 4
Поглотительная способность ТМ Artemisia absinthium, выросшей на разных отвалах
Объект Вариант Биомасса КБП
lim Хср.
Золоотвал ВТГРЭС Зола+грунт Надземная масса 0,5-1,67 1,05
Корни 0,45-6,0 1,23
Зола Надземная масса 0,24-2,83 0,96
Корни 0,2-1,8 0,82
Зола с примесью - рекультивированная поверхность Надземная масса 0,07-1,5 0,59
Корни 0,33-2,0 0,78
Золоотвал ЮУГРЭС Зола+покрытие (старый золоотвал) Надземная масса 0,5-2,0 0,96
Корни 0,5-2,0 0,88
Зола (старый золоотвал под дамбой) Надземная масса 0,67-2,0 0,92
Корни 0,5-2,0 1,03
Зола (новый золоотвал) Надземная масса 0,5-1,67 0,93
Корни 0,66-2,85 1,11
Коркинский разрез Южный борт, 30 м Корни 0,29-6,1 1,95
Южный борт, 150 м Корни 0,42-14,2 2,81
Южный борт, 237 м Корни 0,43-6,0 1,38
Западный борт Корни 0,26-14,2 2,44
Юго-восточный борт, 140 м Корни 0,15-5,0 1,49
Пост «Восточный» Корни 0,43-12,2 2,03
Аккермановский отвал Надземная масса 0,06-4,0 1,33
Новокиевский отвал Понижение №2: основание Надземная масса 0,25-4,29 1,31
Понижение №2: склон Надземная масса 0,1-4,0 1,34
Ровная поверхность Надземная масса 0,1-6,0 1,72
Влияние субстрата и зонально-климатических условий на накопление ТМ в различных органах, в частности в надземной массе и корнях, иллюстрируют ряды их биогенной концентрации, которые по расположению у Artemisia существенно отличаются от подобных рядов биологической концентрации суммарной надземной массы в фитоценозах на одних и тех же местообитаниях (табл. 5), но с разным по свойствам субстратам. По ранее опубликованным данным [10] большинство из обнаруженных 19 микроэлементов накапливается больше в корнях, чем в надземной массе. Для растений с золоотвалов обеих ГРЭС это Ni, Co, Cr, V, Ti, Cu, Zn, Pb, Sn, Be, Zr, Ga, Y. В надземной массе у растений с золоотвалов обеих ГРЭС больше накапливаются
Р и Мо, а 8г примерно в равных количествах с корнях. Разница наблюдается по накоплению Мп, Л§, Ва, которые в растениях с золоотвалов ВТГРЭС больше накапливаются в надземной массе, а с золоотвала ЮУГРЭС - в корнях.
Таблица 5
Ряды биогенной концентрации (по КБП) тяжелых металлов в надземной массе и корнях Artemisia absinthium на разных субстратах
Местообитание, субстрат Биомасса Ряды биогенной концентрации
Золоотвал Верхнетагильской ГРЭС
Зола+грунт Надземная масса Ag > V = Sn = Yb > Ni > Pb > Ba > Zn > Sr > Zr > Nb > Mn > Cu > Ti > Co > Cr > La > Be > Ga > Y > Sc
Корни Ni > Mo > Sn > V > Ag > Pb > Mn = Zn > Cr = Ba = Zr = Yb = La = Nb = Li > Cu > Be = Ga > Co = Ti = Sr = Y > Sc
Зола Надземная масса Ag > Sn > Mn > Zn > Pb > Sr > Nb > Zr > Li > Cu > Ba > Be > Ni > La > Cr > Yb > V > Co > Ga > Ti > Y > Sc
Корни Li > Sr > Mn > Pb > Ag > Sn > V > Ni > Zr > Zn > Be > Nb > Cu = Ba = Yb = La > Cr > Ga > Ti > Co > Sc = Y
Зола с примесью - рекультивированная поверхность Надземная масса Be > Mn > Ag > Sr > Sn = Nb > La > Zr > Pb > Zn > Ba > Ni > Cr = Yb > Cu > Ti > Ga > Co > V > Sc
Корни Ni > Ag > Li > Mn > Sr > Be > Sn > Zr > Nb > V > Pb > Ga > Ti > Zn > Ba > Y > Yb > La > Cr > Co > Sc > Cu
Золоотвал Южноуральский ГРЭС
Зола+покрытие (старый золоотвал) Надземная масса Zn > La > Ni > Ti > Mn > Cu = Pb = Ba = Li > Cr > Y > Sr > Co > Sc > Zr > Yb > Be > Nb > V > Ga
Корни Ni > Ag > Mn > Cu > Zn = Ba = Ga = La = Li > Y > Be > Sr > Ti > Pb > Sn > Zr > Yb > V > Co > Cr > Sc
Зола (старый золоотвал, под дамбой) Надземная масса La > Ba > Cu > Ni = V = Sc = Sr = Sn = Be = Zr = Yb = Nb = Li > Cr > Y > Pb > Ga > Co = Mn = Ti
Корни Be > Ni = Ga = Nb > Co = Mn = V = Sc = Cu = Zn = Pb = Ag = Ba = Sn = Zr = La > Sr = Y > Ti > Cr >Yb
Зола (новый золоотвал) Надземная масса Sr > Ni > Ba > Be > Co = Mn = V = La = Nb = Li > Ga > Sn > Cu = Pb = Zr = Y = Yb > Ti > Cr
Корни Ni > Ag > Zn = Ga > Co = Pb > Cu > Mn = Ba = Sr = Be = Nb = Li > Ti > Cr = Sc > Zr = Y = Yb = La > V
Реакция растений на избыток (или недостаток) ТМ в среде проявляется двояко. Определенная группа растений, неадаптированная к непривычным концентрациям химическим элементам, через включение их в метаболизм реагируют первоначально на физиологическом уровне с последующими морфологическими изменениями. Это приводит к эндемичным заболеваниям, угнетению роста и развития с нарушением генеративной функции и к последующей элиминации этих видов. Растения, в разной степени адаптирующиеся к изменению концентраций химических элементов, в качестве защитной реакции концентрируют избыточные химические элементы, образуя физиологические формы с дальнейшей микроэволюцией в сторону техногенного эдафического эндемизма [11, 12]. Адаптация растений, не способных к концентрации избыточных химических элементов, может идти в направлении повышения устойчивости к химизму эдафической среды неоэкотопа, что ведет к повышению уровня морфологической изменчивости. Микроэволюция растений, оказавшихся способными к адаптации к изменившимся химическим условиям, направлена в сторону видообразовательного процесса [13].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Судя по широкому распространению A. absinthium на отвалах независимо от зоны, где на 25-35 % отвалов она доминирует в формирующихся при самозарастании фитоценозах, думается,
есть основание признать за этим видом высокую толерантность и пластичность по отношению к своеобразному геохимическому фону изученных неоэкотопов.
Адаптация особей этого вида к изменению концентраций ТМ на отвалах, по сравнению с почвой, по большинству элементов идет по линии накопления их избыточных содержаний в надземной массе и корнях. Особенно обогащены ТМ надземная масса A. absinthium с отвалов рудных месторождений и корни растений с Коркинского угольного разреза. При этом угнетения растений и существенных тератологических (морфологических) изменений их в изученных экотопах практически не наблюдается.
Снижение содержания ТМ и КБП на рекультивированной территории золоотвала ВТГРЭС более богатой органическим веществом, по сравнению с другими экотопами золоотвала, наблюдается по большинству ТМ, особенно в надземной массе. Возможно, именно в этих условиях идет большее включение ТМ в органо-минеральные комплексы и как следствие выравнивание элементарного состава растений.
Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке со стороны Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках выполнения государственного задания УрФУ № 2014/236, код проекта 2485.
Список литературы
1. Ивлев А. М. Биогеохимия / А. М. Ивлев. - М.: Высш. шк., 1986. - 127 с.
2. Перельман А. И. Геохимия ландшафта / А. И. Перельман. - М.: Высш. шк., 1989. - 528 с.
3. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение / В. Б. Ильин. - Новосибирск: Наука, 1991. - 149 с.
4. Ковальский В. В. Геохимическая экология / В. В. Ковальский. - М.: Наука, 1974. - 281 с.
5. Чибрик Т. С. Анализ флоры техногенных ландшафтов: Учебное пособие / Т. С. Чибрик, Н. В. Лукина, М. А. Глазырина. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2012. - 162 с.
6. Чибрик Т. С. Формирование фитоценозов на нарушенных промышленностью землях: (биологическая рекультивация) / Т. С. Чибрик, Ю. А. Елькин. - Свердловск: Изд-во Урал. ун-та, 1991 - 220 с.
7. ГОСТ 17.5.1.03-86 Охрана природы: Земли. Классификация вскрышных и вмещающих пород при биологической рекультивации земель. - М.: Изд-во стандартов, 1986. - 9 с.
8. Шенников А. П. Введение в геоботанику / А. П. Шенников. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1964. - 447 с.
9. Глазовская М. А. О биологическом круговороте элементов в различных ландшафтных зонах (на примере Урала) / М. А. Глазовская // Докл. к VIII Междунар. Конгрессу почвоведов. - М., 1964. - С. 148-156.
10. Чибрик Т. С. Содержание тяжелых металлов в системе субстрат-растение на золоотвалах / Т. С. Чибрик // Биологическая рекультивация нарушенных земель: Материалы Междунар. совещ. 26-29 авг. 1996 г. - Екатеринбург, 1997. - С. 248-259.
11. Ковальский В. В. Геохимическая экология и эволюционная изменчивость растений / В. В. Ковальский, Н. С. Петрунина // Проблемы геохимии. - М., 1964. - С. 565-577.
12. Горчаковский П. Л. Тенденция антропогенных изменений растительного покрова Земли / П. Л. Горчаковский // Ботан. журн. - 1979. - Т. 64. - № 12. - С. 1697-1713.
13. Миркин Б. М. Теоретические основы современной фитоценологии / Б. М. Миркин. - М.: Наука, 1985. - 139 с.
4i6piK Т. С. Шнливкть мжроелементного складу Artemisia absinthium залежно ввд властивостей субстрату //
Екосистеми, 1х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 106-113.
Artemisia absinthium L., що виросла на вдаалах, при змш концентрацй важких металiв в субстрата змшюе свш мшроелементний склад, накопичуючи надмiрний вмкт бшьшосл елеменпв у надземнш май та коренях, особливо з вiдвалiв рудних родовищ i Коркшского вугшьного розрiзу. При цьому гноблення i суттевих тератолопчних (морфолопчних) змш до вивчених екотопах практично не спостерижться. Зниження вмюту важких метал1в в надземнш май можна регулювати рекультивацшних заходами.
Ключовi слова: Artemisia absinthium, вдаали, важю метали, поглинальна здаттсть.
Chibrik T. S. The depending of microelement composition Artemisia absinthium of the substrate properties //
Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 106-113.
Artemisia absinthium L., grown on the dumps, when the concentration of heavy metals in the substrate changes its trace element composition of accumulating an excessive content of most elements in the aboveground mass and roots, especially in dumps of ore deposits and Korkino coal mine. The oppression and significant Teratology (morphological) changes in the studied ecotopes practically not observed. Reduction of heavy metals content in the aboveground mass can be adjusted of remediation. Key words: Artemisia absinthium, dumps, heavy metals, absorption capacity.
Поступила в редакцию 25.02.2014 г.
УДК 504.73:743 (477.54)
БИОРАЗНООБРАЗИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ТЕРРИТОРИИ ГОСУДАРСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ «СУДАКСКОЕ ЛЕСООХОТНИЧЬЕ ХОЗЯЙСТВО»
Гаркуша Л. Я., Свербилова А А
Таврический национальный университет имени В. И. Вернадского, Симферополь, [email protected], [email protected]
В статье обобщены результаты многолетних полустационарных (на ключевых участках) и маршрутных исследований растительности территории государственного предприятия «Судакское лесоохотничье хозяйство». Дается оценка разнообразие растительных сообществ исследуемой территории.
Ключевые слова: биоразнообразие, альфа- и бета-разнообразие, растительность, формации, лес, шибляки, фригана.
ВВЕДЕНИЕ
Исследуемая территория чрезвычайно интересна в отношении изучения разнообразия растительных сообществ и их видового состава. Изучение биоразнообразия региона - важная задача, так как территория является составной частью региональной экологической сети, в пределах территории имеются эндемики, виды, которые занесены в Красную книгу, территории наивысшей приоритетности по биоразнообразию.
Важную роль в формировании ее биоразнообразия играют особенности рельефа (наличие разнонаправленных невысоких хребтов, глубоких балок, замкнутых котловинообразных понижений) и близость морского бассейна. Рельеф обусловливает формирование почвенно-климатических условий территории, которые характеризуются разнообразием и зачастую контрастны, что создает предпосылки для произрастания здесь различных типов сообществ.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Биологическое разнообразие основной параметр, характеризующий состояние надорганизменных систем. А его анализ один из путей контроля над состоянием живого покрова и предпосылка к сохранению разнообразия жизни на любой территории. Современные научные исследования доказали, что залогом нормального функционирования экосистем и биосферы в целом является высокий уровень природного разнообразия на нашей планете.
Биологическое разнообразие относят к таким понятиям, как гены, виды и экосистемы, которые соответствуют трем фундаментальным взаимозависимым уровням организации жизни на нашей планете. Оно обычно используется для описания изменчивости живых организмов и отражает размах изменчивости или различий между некоторыми множествами или группами объектов.
Как базовый обычно рассматривается видовой уровень разнообразия, а вид является опорной единицей учета биоразнообразия (альфа-разнообразия). Типологическое разнообразии как коренных, так и производных сообществ различных территорий содержит информацию о бета-разнообразии [1].
Динамику биоразнообразия географические процессы определяют через экологию, как сообществ, так и видов. Регуляция их структуры осуществляется климатическими и почвенными факторами. Анализ распространения сообществ ГП «СЛОХ» свидетельствует о том, что их структура и пространственное размещение находятся в теснейшей зависимости от абиотических факторов среды.
Антропогенные факторы изменения состава и структуры сообществ ГП «СЛОХ», за исключением прямого воздействия на виды, можно рассматривать как опосредованно-географические, поскольку механизм их действия заключается в обеднении ландшафтного разнообразия среды, что лишает некоторые виды их местообитаний.
Оценка альфа-разнообразия ГП «СЛОХ», проводилась по разным показателям и индексам видового богатства.
Карта растительных сообществ ГП «СЛОХ», отражает типологическое (бета-) разнообразие коренных и производных сообществ, различных в природном отношении местообитаний.
Бета-разнообразие рассматривалось по структурным признакам. Оно оценивалось через разнообразие видового компонента - оценку относительных обилий разных видов, общее разнообразие территории и биотопов, и др. При рассмотрении географических аспектов биоразнообразия, наряду с современным его состоянием, учитывалось антропогенное изменение биоразнообразия во времени в связи с территориальным изменением ГП «СЛОХ».
На территории Государственного предприятия «Судакское лесоохотничье хозяйство» наблюдается связь между видовым богатством и пространственной неоднородностью абиотической среды. Tак, растительные сообщества, занимающие разные формы рельефа с разными по мощности и щебнистости почвами, при прочих равных условиях различаются флористически. Кроме того большое влияние на разнообразие оказывают сезонные микро- и мезоклиматические колебания условий среды. Большое воздействие на альфа- и бета-разнообразие оказывает хозяйственная деятельность человека.
Наблюдения показали, что видовое богатство одинаковых сообществ может различаться так же потому, что они с разной интенсивностью подвергаются физическим нарушениям.
Для анализа использовались данные полученные в процессе полевых ландшафтных и геоботанических исследовании. Для сбора материалов проводились маршрутные и полустационарные исследования, описание ключевых участков, заложение ландшафтно-геоботанических профилей, описание геоботанических площадок и др.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Эколого-географический анализ видового состава лесов Государственного предприятия «Судакское лесоохотничье хозяйство» раскрывает их региональные связи с условиями среды, вскрывает их экологическую специфику.
В составе флоры лесов Государственного предприятия «Судакское лесоохотничье хозяйство» на ключевых участках было выявлено 329 видов растений. Они составляют более 12 % от общего количества видов флоры Крыма. Если учесть, что естественные леса исследуемой территории занимают 34 тыс. га что составляет около 15 % лесопокрытой площади, или 5 % площади горного Крыма, то можно сделать вывод о сравнительном богатстве их флоры.
Анализ географических элементов флоры лесов исследуемой территории произведен на основе данных по географическому распространению видов, приведенных во «Флоре Крыма» (1927-19б9), Флоре СССР (1934-19б9), Флоре УССР (1935-19б5), Флоре Кавказа (1940-19б7) и в работе Н. И. Рубцова и Л. А. Приваловой [2]. Ареалы видов относятся к трем типам: средиземноморский включает подтипы собственно средиземноморский, крымско-кавказско-балкано-малоазиатский крымско-кавказско- малоазиатский и крымский эндемичный; переходный содержит европейско-средиземноморский, европейско-переднеазиатский и европейско-средиземноморско-переднеазиатский, голарктический включает собственно голарктический, палеарктический и европейский, Среди доминирующих растений этих лесов преобладают виды переходного и средиземноморского типов ареала.
К переходному типу ареалов относятся главные ценозообразователи - Quercus petraea Liebl., Carpinus betalus L., Fagus orientalis Lipsky., Tilia cordata Mill., Acer campestre L., из видов подлеска широко представлен Cornus mas L. и лиана Hedera taurica Carr., выполняющая роль напочвенного растения во многих сообществах. Из видов травяного яруса широко представлены Mercurialis perennis L., Euphorbia amygdaloides L., Primula vulgaris Huds. и др.
Среди средиземноморских видов ценообразователей можно назвать Q. pubescens Willd., Pinus stankewiczii (Sukacz.) Fomin., C. orientalis Mill., Pistacia mutica Fis^. е! Mey., Juniperus excelsa M. B., J. oxycedrus L. и др.
Виды с голарктическим типом apeала представлены травянистыми растениями Asperula odorata L., Convallaria maja1is L. и другие к ним относятся почти все злаки - Poa nemoralis L.,
Milium effusum L., Brachypodium sylvaticum (Huds.) Beauv., Dactylis glomerata L., которые не дают высокого проективного покрытия, но постоянно присутствуют в составе лесов. Из видов средиземноморского типа ареала только Ranunculus constantinopolitanus (DC.) D'Urv. доминирует в травяном покрове некоторых сообществ, а эндемичный Galanthus plicatus M. B. образует ранневесеннюю синузию.
В работе представлены только предварительные данные как по количественному составу видов в разных сообществах так и по соотношению видов принадлежащих к разным группам географических элементов.
В схеме ботанико-географического районирования горного Крыма, территория Государственного предприятия «СЛОХ» относится к Судакско-Феодосийскому району. Здесь горы снижены и вершины их облесены. В этом районе не представлены горные луговые степи и луга. Местами, в нижнем поясе растительности, значительные площади занимают настоящие понтические степи. В степных сообществах доминирует ковыль понтийский (Stipa pontica P. Smirn.). Представлены томилляры из асфоделины крымской (Asphodeline taurica Kunth.), видов чабреца (Thymus L.), солнцецвета Стевена (Helianthemum stevenii Rupr. ex Juz. et Pozd.) и др. [3].
В пределах территории преобладают сообщества из дуба пушистого, буково-грабовые сообщества, заросли грабинника, дубово-можжевеловые и дубово-фисташковые шибляки, а также шибляк из фисташки, дуба и палиуруса.
Леса из дуба пушистого характеризуются сложной пространственной и видовой структурой. В их хорошо развитом подлеске наиболее часто представлены: кизил обыкновенный (Cornus mas), боярышник Турнефора (Crataegus tournefortii Griseb.), бирючина обыкновенная (Ligustrum vulgare L.), скумпия коггигрия (Cotinus coggygria Scop.), груша лохолистная (Pyrus elaeagrifolia Pall.), бересклет широколистный (Euonymus latifolia (L.) Mill.), свидина южная (Swida australis (C. A. Mey.) Pojark. ex Grossh.), лещина обыкновенная (Córylus avellána L.).
Буковые леса исследуемой территории характеризуются тем, что в сложении их древостоя кроме бука обыкновенного (F. sylvatica L.) и граба обыкновенного (C. betulus) участвуют одиночные экземпляры ясеня узколистного (Fraxinus angustifolia Vahl.), липы сердцевидной (T. cordata), осины обыкновенной (Populus tremula L.). Подлесок фрагментарен, представлен главным образом одиночными кустарниками - боярышником Турнефора, кизилом обыкновенным, ежевикой таврической (Rubus tauricus Schlecht. ex Juz.). Имеется и молодой подрост бука восточного, граба обыкновенного, ясеня узколистного, липы сердцевидной.
В западной части, на территории Приветненского лесничества, вдоль побережья преобладает шибляк дубово-фисташковой формации, часто с ярусом сумаха (Rhus coriaria L.). Сообщества приурочены к крутым (45-50o), сильно расчлененным эрозией склонам, сложенным глинистыми сланцами и песчаниками.
Вдоль долины реки Ворон выделяется дубовый среднесомкнутый (0,4) шибляк с типчаково-лишайниковым и типчаковым травостоем (проективное покрытие 50-70 %). Эрозионная расчлененность крутых (20-30°) склонов (сложенных главным образом песчаниками) невелика. Однако плоскостной сток и смыв имеют место, в результате чего почвы сильно защебнены.
По склонам долины р. Кутлак, в пределах Морского лесничества, а также в Судакском лесничестве распространены шибляковые сообщества, возникшие на месте можжевелово-дубовых лесов, отчасти сохранившихся здесь на небольшой площади. Дубовый среднесомкнутый шибляк имеет в составе своего древесно-кустарникового яруса постоянную примесь можжевельника высокого (J. excelsa). Травостой его (среднее проективное покрытие 30-40 %) своеобразного видового состава. В составе травостоя преобладают бородач кровоостанавливающий (Bothriochloa ischaemum (L.) Keng), асфоделина крымская, житняк гребневидный (Agropyron pectiniforme Roem. et Schult.), астрагал понтийский (Astragalus ponticus Pall.), василек раскидистый (Centauera diffusa Lam.), катран коктебельский, крупноцветковый и приморский (Crambe koktebelica (Junge) N. Busch, C. grandiflora DC., C. maritima L.), солнцецветы восточный и седой (H. orientale (Grosser) Juz. еt Pozd., H. canum (L.) Baumg.), клоповник пронзеннолистный (Lepidium perfoliatum L.), скабиоза серебристая (Scabiosa argentea L.), ковыли волосатик, Лессинга, красивейший, камнелюбивый (S. capillata L., S. lessingiana Trin. et Rupr., S. pulcherrima C. Koch, S. lithophila P. Smirn.).
К востоку площади, занятые шибляковыми сообществами, сокращаются. В районе Солнечной Долины (Приморское лесничество) кустарниковые заросли приурочены к склонам хребта Килиса-Кая (остальная часть распахана и занята постройками).
Шибляк из фисташки (P. mutica), дуба (Q. pubescens) и палиуруса распространен на крутых склонах южной экспозиции. Сообщества приурочены к склонам 30-40°, сложенным глинистым сланцем и песчаниками, в пределах высот 0-200 м над уровнем моря. Mестообитания сильно расчленены линейной эрозией. Лишь в местах выхода песчаников эрозия ослабевает, на смену ей приходит сильный плоскостной сток и смыв. Часто наблюдаются оползни. Ярус фисташки редкий (0,1-0,2), в нем постоянно участвует дуб пушистый иногда можжевельник высокий, палиурус обычно представлен разреженным ярусом (0, i-0,2). Tравостой в зависимости от степени дигрессии, изменяется от пырейного (Elytrígia Desv.) до типчакового (Festuca L.) или даже эгилопсового (Aegilops L.). Особняком стоит описанный на этих же местообитаниях сумаховый шибляк, в котором доминирует сумах дубильный, интенсивно размножающийся вегетативно и быстро расселяющийся по территории. Гибкие шнуровидные корни сумаха пронизывают верхний слой почвы, часть из них уходит глубоко в грунт, к водоносным горизонтам [4].
В приморской части южного склона получили распространение леса из дуба пушистого. Он произрастает на высоте от 200 до 450-500 м. Спутниками дуба пушистого почти везде является палиурус и грабинник (C. orientalis). В подпоясе пушистого дуба, в пределах Судакского ЛОХ встречаются ясеневые дубняки. Почвы под ними довольно мощные, подстилаемые глинистыми сланцами, песчаниками и конгломератами. Первый древесный ярус, высотой S-iS м, состоит из дуба пушистого и ясеня. В сложении кустарникового яруса участвуют кизил, бересклет бородавчатый, грабинник. Tравостой развит слабо. В местообитаниях с лучшим увлажнением к дубу пушистому и ясеню примешивается дуб скальный (Q. petraea).
Грабовые леса находятся в тесном контакте с лесами из дуба скального, бука восточного (F. orientalis) и образуют с ними переходные сообщества. Буково-грабовые леса на территории ГП «СЛОХ» распространены на среднекрутых ( i i—i 9 ) приводораздельных частях среднекрутых склонов северной экспозиции сложенных известняком с участием глинистых сланцев, песчаников конгломератов. Почвы щебнистые, местами каменистые. Грабовые леса, образованные только грабом, очень редки. Более распространены буково-грабовые сообщества. Имеется и молодой подрост бука восточного, граба обыкновенного, ясеня узколистного, липы. Сообщества грабовых лесов имеют от одного до пяти ярусов - один или два древесных, кустарниковый, травяной и фрагментарный моховый. Основными эдификаторами древесного яруса являются граб обыкновенный, дуб скальный, бук восточный, липа сердцевидная. Кустарниковый ярус, как правило, разрежен, фрагментарен, проективное покрытие его колеблется от 0,1 до 0,3, очень редко 0,4-0,5. Представлен, главным образом, одновидовыми куртинами кустарников - боярышника пятипестичного, темнобурого (C. pentagyna Waldst. et Kit., C. atrofusca C. Koch), кизила обыкновенного, а на прогалинах ежевики таврической. Tравяной покров в сообществах грабового ласа характеризуется значительным колебанием проективного покрытия (от 10 до б0 %). Он может быть подразделен на три подъяруса. Верхний (б 1-100 см) обычно слагают злаки бор развесистый (M. effusum), мятлик дубравный (P. nemoralis), коротконожка лесная (B. sylvaticum), ежа сборная (D. glomerata). В более густом среднем подъярусе (25-б0 см) преобладают пролесник многолетний (М perennis) ясменник пахучий (A. odorata), молочай миндалевидный (E. amygdaloides), в нижнем подъярусе (до 25 см) представлены примула обыкновенная (P. vulgaris), фиалка лесная (Viola sylvestris Lam.), ландыш майский (C. majalis) и др. Характерной чертой травостоя является его диффузно-мозаичное распределение, что связано со структурой древесно-кустарниковых ярусов, с микроклиматическими различиями под кронами деревьев и в световых окнах, а также с деятельностью диких животных, особенно кабанов и различных землероев. Под кронами деревьев чаще всего встречаются либо одиночные растения, либо ранневесенние эфемероиды - подснежник складчатый (G. plicatus), хохлатка Пачоского (Corydalis paczoskii N. Busch), зубянка пятилистная (Dentaria quinquefolia M. B.). Проективное покрытие летнего травостоя сильно колеблется от 3-5 % на крутых склонах до 10- 20 % на более пологих склонах и на водораздельных повышениях при световой полноте 0,7-0,9, при уменьшении полноты до 0,5-0,б проективное покрытие травостоя местами достигает 30-50 %.
Участие межярусных растений (эпифитов и лиан) довольно значительно. Среди эпифитов широко представлены лишайники, которые зачастую покрывают стволы и крупные ветви деревьев. Среди лиан во всех сообществах леса представлен плющ крымский (H. taurica), который поднимается по стволам деревьев на высоту до 3 м, кроме того, он образует напочвенный покров с проективным покрытием от 10-20 % до 50 %. В грабовых и буково-грабовых лесах встречается травянистая лиана тамус обыкновенный (Tamus communis L.), достигающая 4 м длины [5].
На исследуемой территории буковых лесов немного. Они произрастают здесь совместно с грабовыми и дубовыми лесами, составляя верхнюю границу леса и занимая наиболее высокие территории всех экспозиций и опускаясь низко в другие типы леса по северным, северно-восточным и северо-западным склонам.
Недостаток увлажнения ограничивает распространение бука восточного, но одновременно способствует приспособлению его к существующим природным условиям; избыток света и тепла в определенных экологических условиях угнетает рост деревьев бука, здесь буковые леса заметно ниже, чем в юго-западной части. Иногда в верхних частях склонов они образуют криволесья, сомкнутость древесного полога этих сообществ снижается. В этих сообществах бука лучше развивается травостой, который нередко достигает большой высоты и густоты. На опушках этих лесов можно встретить яблоню раннюю (Malus praecox (Pall.) Borkh.), черешню обыкновенную (Cerasus vulgaris Mill.), грушу лохолистную (Pyrus elaeagrifolia Pall.), клен Стевена (A. stevenii Pojarc.) боярышник пятипестичный, темнобурый, свидину южную.
В западной части лесного хозяйства, в пределах Судакского и Морского лесничеств распространены своеобразные леса и редколесья из эндемической сосны судакской или сосны Станкевича (P. stankewiczii) и древовидного можжевельника. В зависимости от высоты над уровнем моря леса сосны судакской различны по своему видовому составу и структуре. На контакте с дубовыми и можжевелово-дубовыми лесами шиблякового типа, в них постоянно встречается дуб пушистый, можжевельники высокий и колючий (J. oxycedrus). В дубово-сосновых лесах обычно хорошо различаются два-три древесных яруса и один травяной. Первый древесный, ярус до 15-18 м высоты, слагается почти исключительно сосной (P. sylvestris L.), изредка в нем участвует и дуб (Q. pubescens). Во втором ярусе полностью преобладает дуб (Q. pubescens). Третий кустарниковый ярус очень разнообразен. Среди участвующих в нем видов можно встретить и те, которые перечислялись при характеристике шибляковых сообществ. В травяном ярусе появляются лазурник трёхлопастный (Laser trilobum (L.) Borkh.), ясенец голостолбиковый (Dictamnus gymnostylis Stev.), пион трижды-тройчатый (Paeonia triternata Pall. ex DC.), а из низкорослых кустарничков и полукустарничков отметим дроки прижатый и беловатый (Genista depressa M. B., G. albida Wild.), дубровники яйлы, белый и обыкновенный (Teucrium jailae Juz., T. polium L., T. chamaedrys L. s. l.), солнцецветы яйцевидный, седой (H. ovatum (Viv.) Dun., H. canum (L.) Baumg.), тимьяны Дзевановского, Каллье, косматый и крымский (T. dzevanovskyi Klok. et Schost., Th. callieri Borb., Th. hirsutus M. B., Th. tauricus Klok. et Schot.). Вообще можно сказать, что среди спутников сосны преобладают ксерофитные средиземноморские виды.
Под разреженным пологом сосны у Нового Света во втором ярусе представлен можжевельник высокий высотой 3-4 м.
В травяном покрове преобладают степные виды: ковыли волосатик и Лессинга, тонконог гребенчатый (Koeleria cristata (L.) Pers.), зерна береговая (Zerna riparia (Rehm.) Nevski), асфоделина крымская изредка встречается асфоделина желтая (A. lutea (L.) Reichb.).
Изучение растительного покрова показывает, что по мере усиления хозяйственного воздействия происходит замена лесов кустарниковыми зарослями. В свою очередь, они уступают место степным или полукустарничковым сообществам и, наконец, просто голым скалам.
На территории Государственного предприятия «Судакское лесоохотничье хозяйство» с целью сохранения ландшафтного и биологического разнообразия создан целый комплекс природоохранных территорий с разным режимом заповедания. Это комплекс Новосветских урочищ объявленных памятником природы в 1947 г. Новосветское побережье в 1974 г. обрело статус ботанического заказника общегосударственного значения (470 га Судакского ЛОХ). Комплексный памятник природы «Караул-оба» (Сторожевая гора) приобрел местное природоохранное значение в 1969 году и общегосударственное в 1975 г. В 1988 г. территория
мыса Алчак была объявлена заповедным урочищем местного значения «Мыс Алчак» с целью сохранения ценных флористических, геологических и минеральных комплексов. Классические формы селевых отложений можно увидеть в урочище Ай-Серез, объявленным памятником природы в 1969 г. Северо-восточнее Новосветского побережья возвышается гора Перчем (576 м). Это фрагмент Судак-Меганомского низкогорного лесошиблякового ландшафта объявлен в 1972 году парком-памятником местного значения (4,6 га). Ботанический заказник общегосударственного назначения «Канака» располагается на территории Приветненского лесничества. В 1947 г. был создан с целью сохранения ценного растительного сообщества как памятник природы местного значения. Получил статус ботанического заказника общегосударственного значения в 1987 г. Здесь произрастают уникальные редколесья можжевельника древовидного и фисташки туполистной.
На некоторых территориях Государственного предприятия «Судакское лесоохотничье хозяйство» с заповедным режимом наблюдаются медленные восстановительные смены древесной растительности. Происходит постепенное смыкание полога кустарников главным образом в результате вегетативного разрастания грабинника. При проведении лесопосадок, кстати, ученые рекомендуют больше использовать местные лесные породы - сосны крымскую (P. pallasiana D. Don) и судакскую, дуб пушистый, фисташку туполистную, грушу лохолистную. В растительном покрове побережья урочища Нового Света также распространены пушистодубовые редколесья, переходящие в шибляк палиурусовый и смешанного состава кустарниковые заросли из розы собачьей (Rosa canina L.) и колючейшей (R. spinosissima L.), боярышника темнобурого, жасмина кустарникового (Jasminum fruticans L.), можжевельника колючего, возникшие на месте лесов, уничтоженных порубками и перевыпасом. Широко представлены сообщества, в составе которых преобладает трагакант колючковый (Tragacantha arnacantha (M. B.) Stev.), а так же низкие полукустарнички - дрок прижатый и беловатый, солнцецветы яйцевидный, седой и многолетние астрагалы понтийский, шиловидный, камнеломный (A. ponticus Pall., A. subulatiformis DC., A. rupifragus Pall.). Их называют фригана. Аналогичные сообщества, в которых преобладают тимьяны Дзевановского, Каллье, косматый и крымский часто называют «тимьянниками». В таких фитоценозах часто встречаются эндемичные виды.
ВЫВОДЫ
1. Территория характеризуется значительным разнообразием и зачастую контрастностью природных условий, обусловленных особенностями рельефа и близостью морского бассейна, что создает предпосылки для сезонных микро- и мезоклиматических колебаний условий среды определяющих произрастание здесь различных типов сообществ.
2. Наблюдается связь между пространственной неоднородностью абиотической среды, разнообразием сообществ и их видовым богатством. Пространственная неоднородность абиотической среды территории обусловлена масштабом физических нарушений, испытываемых ее местообитаниями, их изоляцией, степенью физической и химической неоднородности, что обеспечивает совместное сосуществование сообществ и конкурирующих видов. Поэтому вероятно в средах с большей пространственной неоднородностью можно ожидать более высокое видовое богатство из-за разнообразия микроместообитаний, и более широкого диапазона микроклиматических условий. Растительные сообщества, занимающие здесь целый ряд почв и форм рельефа, наверняка (при прочих равных условиях) будут богаче флористически, чем фитоценоз на ровном участке с однородной средой.
3. Большое воздействие на альфа- и бета-разнообразие территории оказывает хозяйственная деятельность Государственного предприятия «Судакское лесоохотничье хозяйство». Оно двояко, с одной стороны, в процессе санитарных рубок искусственно изменяется состав сообществ с целью повышения их продуктивности, что может способствовать усилению в них процессов антропогенной трансформации и вести к утрате важнейших свойство природных сообществ -способности к самовосстановлению. С другой стороны усилия хозяйства направлены на сохранение уникальных природных комплексов.
4. С целью сохранения ландшафтного и биологического разнообразия на территории созданы различные категории объектов природно-заповедного фонда. Это свидетельствует о значительном разнообразии зачастую уникальных свойственных только этой территории растительных сообществ характеризующихся высокой степенью эндемизма и уязвимостью сообществ к влиянию человека.
Список литературы
1. География и мониторинг биоразнообразия / [Н. В. Лебедева, Д. А. Криволуцкий, Ю. Г. Пузаченко и др.]. - М.: Изд-во Науч. и уч.-метод. центра, 2002. - 432 с.
2. Опыт сопоставления флор горного Крыма и Западного Закавказья (Сб. науч. тр.) / [ред. Н. И. Рубцов]. - Ялта, 1961. - С. 5-63. (Тр. Никитск. ботан. сада, т. 35).
3. Дидух Я. П. Растительный покров горного Крыма (структура, динамика, эволюция и охрана) / Я. П. Дидух. - Киев: Наукова думка, 1992. - 256 с.
4. Эколого-фитоценотический и географический анализ шибляковых сообществ горного Крыма (Сб. науч. тр.) / [ред. Н. И. Рубцов]. - Ялта, 1975. - С. 5-82. (Тр. Никитск. ботан. сада, т. 62).
5. Гаркуша Л. Я. Закономерности распространения грабовых лесов горного Крыма и их классификация / Л. Я. Гаркуша // Вестник МГУ. Сер. 5, Географ. - 1984. - № 5. - С. 89-96.
Гаркуша Л. Я., Свербшова А. О. Бiорiзноманiття рослинност територи державного пвдприемства «Судакське лкомисливське господарство» // Екосистеми, ïх оптимiзацiя та охорона. ^мферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 114-120.
У статп узагальнено результата багаторiчних нашвстацюнарних (на ключових дiлянках) i маршрутних дослщжень рослинносп територи Державного тдприемства «Судакське лкомисливське господарство». Даеться оцшка розматсть рослинних угруповань дослiджуваноï територи.
Ключовi слова: бiорiзноманiття, альфа- i бета^зномашття, рослиншсть, формаци, лю, шибляки, фригана.
Garkusha L. Ya., Sverbilova A. A. Biodiversity of the vegetation in the State Enterprise "Sudak Lesoohotnichje Economy" // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 114-120.
The paper summarizes the results of years of semi-permanent (in key areas) and route studies of vegetation in the State Enterprise "Sudak Lesoohotnichje Economy". A variety of communities in the studied area and species diversity are described. Key words: biodiversity, alpha- and beta- diversity, vegetation, formations, forests, Shibliak, freegan.
Поступила в редакцию 25.02.2014 г.
УДК 591.5:595.771
К ОЦЕНКЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ КРОВОСОСУЩИХ КОМАРОВ (DIPTERA: CULICIDAE) КРЫМСКОГО ПОЛУОСТРОВА
Разумейко В. Н., Громенко В. М., Ивашов А. В.
Таврический национальный университет имени В. И.Вернадского, Симферополь, [email protected]
Рассматриваются видовое богатство, иерархическое разнообразие и сложность фауны кровососущих комаров в зональных экосистемах Крымского полуострова. Подсчитана выравненность родов по количеству видов СиНс1ёае для равнинной и горной провинций Крыма. Описано сходство ландшафтных уровней по фауне кровососущих комаров.
Ключевые слова: комар, видовое богатство, выравненность, биоразнообразие.
ВВЕДЕНИЕ
Конец 20-го и начало 21-го века отмечены существенным влиянием антропогенных факторов на изменения в соотношении представителей различных фаунистических комплексов СиПс1ёае (в том числе и других представителей кровососущих насекомых). Только влиянием антропогенных факторов объясняется резкое сокращение или исчезновение некоторых видов на Южном берегу Крыма [1]. Эксплуатация ирригационных систем Северо-Крымского канала, особенно на территории гидроморфных низменностей Присивашья, привела к увеличению пресноводных водоемов - мест массового развития кровососущих двукрылых, в том числе и комаров. Так, например, малярийные комары стали обычными элементами энтомофауны сельскохозяйственных ландшафтов равнинного Крыма [2]. В связи с этим существует острая необходимость современной оценки биоразнообразия в различных природно-климатических зонах Крыма. Оценка видового богатства и плотности видов СиПс1ёае позволит специалистам санитарно-эпидемиологического контроля фиксировать и сокращать массовое размножение комаров с целью предупреждения распространения опасных для человека и животных заболеваний.
Цель данной работы - оценка видового богатства, иерархического разнообразия и сложности фауны кровососущих комаров в зональных экосистемах Крымского полуострова.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Сезонный ход численности имаго, сроки лета изучали путем пятиминутного отлова имаго на себе, на дневках и во время роения стандартным сачком через каждые четыре дня на протяжении всего сезона. Преимагинальные фазы комаров учитывали в контрольных водоемах разного типа при помощи фотокюветы размером 20*25 см с пересчетом в экземплярах на 1 м2 водной поверхности через каждые четыре дня на протяжении всего сезона активности.
Сложность сообщества комаров определяли с использованием формулы, предложенной И. Г. Емельяновым и др. [3]:
1 N 1/
,
где Иг - показатель таксономического разнообразия, Иг - показатель видовой насыщенности /'-го таксономического уровня, N - число анализируемых уровней.
Для установления степени сходства между зональными экосистемами по комплексам комаров использовали коэффициент Жаккара, вычисляемый по формуле:
где а - количество общих видов, Ь - количество видов в первой экосистеме, с - количество видов во второй экосистеме.
Результаты вычисления были представлены в виде сводной таблицы или вторичной матрицы, на основе которой построена неориентированная графовая модель, отражающая сходство комаров
изучаемых экосистем. При этом толщина и характер линий, показывающих связи, соответствуют определенному интервалу значений коэффициента сходства.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
На современном этапе изучения популяций кровососущих комаров Крыма наблюдаются важные отличия от схожих популяций на сопредельных территориях Украины и России. Крымские «комариные» популяции приобрели черты выраженной островной изоляции, включая высокую степень эндемизма и малую скорость видообразования [4]. Кроме того, на территории полуострова отмечены СиИиёае из средиземноморской и европейско-сибирской зоогеографических подобластей. Фауна горнолесного Крыма наиболее близка к средиземноморской, здесь встречается более 80% всех известных для Крыма видов СиИиёае и в тоже время она существенно отличается от фауны равнинной части полуострова. На сегодняшний день богатство фауны семейства СиИиёае Крыма составляет 7 родов, включающие 40 видов. Как видно из данных таблицы 1, наибольшее видовое богатство в целом приходится на горную зональную экосистему (95 %), наименьшее на равнинную - (47,5 %).
Таблица 1
Видовое богатство, иерархическое разнообразие и сложность фауны кровососущих комаров в зональных экосистемах Крымского полуострова
Зональные экосистемы Ландшафтные уровни Видовое богатство Иерархическое разнообразие Сложность С
И8ре Иееп
Равнинная Гидроморфный 19 4,248 2,320 1,479
Плакорный 8 3,000 1,906 1,423
В целом 19 (47,5 %) 4,248 2,320 1,479
Горная Предгорный 29 4,858 2,154 1,389
Среднегорный 34 5,087 1,829 1,220
Южнобережный 15 3,907 2,182 1,459
В целом 38 (95 %) 5,248 2,099 1,324
Примечание к таблице. И8ре - видовое разнообразие, Иёеп - разнообразие насыщенности видами родов, С - таксономическая сложность.
«
о
ч «
«
о «
н о
<и
ч о
20
15
10
5--
X
1 2 3 4 5
Количество родов
□ Равнинная провинция □ Горная провинция
Рис. 1. Диаграмма выравненности родов по количеству видов в семействе СиИиёае для равнинной и горной провинций Крыма
Распространение видов внутри двух главных экосистем весьма неравномерно, что обусловлено, в первую очередь, характером рельефа, предопределяющим наличие «комариных» биотопов. В равнинной экосистеме максимальное видовое богатство СиНиёае отмечено для
0
гидроморфного ландшафтного уровня с характерными гидроморфными низменностями, где отсутствует фильтрация глинистых почв и наблюдается высокий уровень стояния грунтовых вод. В горной экосистеме Крыма максимальное количество видов СиПс1ёае отмечено для среднегорного ландшафтного уровня, где повышенное биоразнообразие определяется ориентацией макросклонов, годовым количеством осадков, гидрографией, характером растительности и особенностями микроклимата в каждом конкретном биотопе.
Кроме видового богатства одной из главных характеристик любой фауны является ее разнообразие - показатель, отражающий сложность таксономической структуры сообщества. В наших исследованиях максимальный показатель сложности оказался для равнинных комплексов больше (1,479), чем для горных (1,324). Это связано с тем, что коэффициент разнообразия на уровне родов у степного комплекса (2,320) выше, чем у горного (2,099). Такое положение складывается из того, что разнообразие характеризуется двумя аспектами - богатством таксонов и их выравненностью. Традиционно считается, что разнообразнее то сообщество или комплекс, где выравненность наивысшая, и доминирует не один, а много таксонов. Наибольшее значение выравненности наблюдается для равнинной провинции (0,122), наименьшее для горной - (0,055). Это связано с тем, что при равном количестве родов (6) для горного и степного комплекса, выравненность родов по количеству видов больше в степном комплексе, чем в горном, хотя в горной провинции комплекс комаров доминирует по видовому богатству (рис. 1).
Сравнение фауны СиПс1ёае в различных ландшафтных уровнях Крыма позволило установить закономерные отличия и степень сходства фаунистических комплексов кровососущих комаров по видовому составу, что отражено на блочной организационной диаграмме на рисунке 2.
--------- □ -и
— и — и - Ш ........и
Рис. 2. Сходство ландшафтных уровней по фауне кровососущих комаров
Типы ландшафтных уровней: 1 - гидроморфный, 2 - плакорный, 3 - предгорный, 4 - среднегорный, 5 - южнобережный. Значение коэффициентов Жаккара обозначено линиями в интервале: 1 - 10-20; 2 - 21-30; 3 - 31-40; 4 - 41-50; 5 - 61-70; 6 - 71-80.
В целом на рисунке 2 видно, что самое высокое сходство по фаунистическому комплексу комаров приходится на гидроморфный и плакорный ландшафтные уровни, интервал 71-80, так как они относятся к равнинной экосистеме с единым зональным делением рельефа. Не менее высокий интервал подобия (61-70) прослеживается между предгорным и среднегорным ландшафтными уровнями, что также зависит от схожести рельефа и почв горного Крыма. Заметно сходство по фауне комаров в предгорном и гидроморфном, а также в предгорном и
южнобережном ландшафтных уровнях с интервалом подобия 41-50. Сходство фауны кровососущих комаров в остальных сочетаниях ландшафтных уровней менее значительно и осуществляется за счет эврибионтных видов.
ВЫВОДЫ
1. Видовой состав фауны семейства кровососущих комаров Крыма насчитывает 40 видов, из них 95 % приходится на горную экосистему, 47,5 % - на равнинную.
2. Богатство и разнообразие видов кровососущих комаров возрастают от плакорного уровня к южнобережному, а затем к гидроморфному и предгорному и достигают максимального значения в среднегорном ландшафтном уровне.
3. Разнообразие родов и сложность комплексов кровососущих комаров увеличиваются в ряду ландшафтных уровней - среднегорный, предгорный, плакорный, южнобережный и гидроморфный.
Благодарности. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта по конкурсу р_юг_а № 14-44-01607.
Список литературы
1. Алексеев Е. В. Кровососущие комары (Diptera, Culicidae) антропогенных ландшафтов равнинного Крыма / Е. В. Алексеев, В. Н. Разумейко // Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана (темат. сб. науч. тр.) [ред. колл. В. Г. Мишнев и др.]. - Симферополь, 2005. - Вып. 16. - С. 120-129.
2. Алексеев Е. В. Рисовые поля Крыма и их анафелогенное значение / Е. В. Алексеев // Мед. паразитол. и паразитарн. болезни. - 1980. - № 4. - С. 28-32.
3. Емельянов И. Г. Таксономическая структура и сложность биотических сообществ / И. Г. Емельянов, И. В. Загороднюк, В. Н. Хоменко // Экология и ноосферология. - 1999. - Т. 6. - № 1-2. - С. 6-17.
4. Гришанков Г. Е. Особенности фауны Culicidae (Diptera) Крыма в свете истории ее формирования / Г. Е. Гришанков, Е. В. Алексеев // 7 Межд. симп. по энтомофауне Средней Европы (Ленинград, 19-24 сентября 1977 г.): мат. симп. - Л., 1979. - С. 312-313.
Разумейко В. М., Громенко В. М., 1вашов А. В. До ощнки 6iopi3HOMaHiTra кровосисних KOMapie (Diptera: Culicidae) Кримського твострова // Екосистеми, 1х оптимiзацiя та охорона. Омферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 121-124.
Розглядаються видове багатство, ieрархiчне рiзноманiтнiсть i складшсть фауни кровосисних комарiв в зональних екосистемах Кримського твострова. Шдрахована вирiвнянiсть род1в за кшьюстю вид1в Culicidae для р1внинно1 та прсько! провшцш Криму. Описано подiбнiсть ландшафтних рiвнiв по фауш кровосисних комарiв. Ключовi слова: комар, видове багатство, вирiвнянiсть, бiорiзноманiття.
Razumeiko V. N., Gromenko V. M., Ivashov A. V. Estimation of biodiversity of mosquitoes (Diptera: Culicidae) of the Crimean peninsula // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 121-124.
The species wealth, diversity and complexity of the fauna of mosquitoes in zonal ecosystems of the Crimean peninsula. Calculated by the number of births evenness Culicidae species for plains and mountainous provinces of Crimea. Described similarities landscape level on the fauna of mosquitoes.
Key words: mosquito, species diversity, uniformity, biodiversity.
Поступила в редакцию 13.04.2014 г.
Биоценология и биология видов
УДК 582.232/.275-155.7+597.6/599+12:59.006
ДИНОФЛАГЕЛЛЯТЫ: БИОРАЗНООБРАЗИЕ И БИОЦИДНОСТЬ
Гольдин Е. Б.
Крымский агротехнологический университет, Симферополь, [email protected]
Дана характеристика биологической активности динофлагеллят в модельных экспериментах на личинках растительноядных насекомых. Установлено, что токсичные и нетоксичные виды динофлагеллят характеризуются различной спецификой действия на растительноядные организмы: ингибирующие эффекты в большей степени выражены у микроводорослей, служащих в естественных условиях пищей фитофагам. Биолого-экологическое значение массовых видов динофлагеллят нельзя сводить только к проявлению токсичного эффекта: оно значительно сложнее и многограннее, и включает комплекс защитных мер, направленных против фитофагов.
Ключевые слова: альгофлора, динофлагелляты, растительноядные организмы, межвидовые взаимоотношения, Черное море, массовые виды.
ВВЕДЕНИЕ
Динофлагелляты - древнейшая обширная и разнообразная группа мезокариотов, которая существует с кембрийского периода и объединяет свыше 2500 современных видов-гидробионтов. Их широкие адаптационные возможности связаны с высоким уровнем разнообразия морфолого-генетических форм и способов питания. Среди динофлагеллят присутствуют автотрофы, миксотрофы и гетеротрофы, при этом четкая грань между типами питания у ряда видов отсутствует [18, 29, 35]. Динофлагеллят часто рассматривают как один из примеров необычной эволюции. До начала 1990 гг. классификация ныне живущих и ископаемых таксонов базировалась на морфологических особенностях, в настоящее время многие морфологические группы получили молекулярное подтверждение, но другие обозначились как парафилетические (исключенные из классификации). Филогенетические подходы к их исследованию постоянно меняются и приводят к увеличению числа таксонов и генов, но проблема недостаточно изучена и противоречива, в систематике происходят постоянные изменения: только в 2000-2007 гг. в мире были описаны три новых семейства, 22 рода и 87 видов динофлагеллят [33]. В Азово-Черноморском бассейне на протяжении всей истории изучения динофлагеллят происходит постоянный рост их разнообразия:
100 видов и внутривидовых таксонов [9] (1948 год); 155 [6] (1950 год); 164 вида и 171 внутривидовой таксон [5] (1965 год); 188 видов [13] (1979); 193 вида, представленных 201 внутривидовым таксоном [7] (1994 год); 210 видов и 220 внутривидовых таксонов [26] (1998); 267 [24] (2004), 280-290 [14, 15, 36] (2005, 2008). Сегодня, с учетом результатов последних исследований, альгофлора динофлагеллят Черного и Азовского морей насчитывает, по всей вероятности, не менее 466 видов [8]. Пути роста видового разнообразия объясняются несколькими причинами: детализацией систематики с выраженной тенденцией к увеличению таксонов; естественными миграциями из Средиземного моря, где уровень биоразнообразия динофлагеллят значительно выше (673 вида) [25] и внедрение инвазионных видов с балластными водами. Некоторые авторы отмечают резкое снижение видового разнообразия динофлагеллят в северной и северо-западной части акватории, объясняя его антропогенным воздействием [7].
Динофлагелляты - важнейший фактор формирования водных экосистем, определяющий качество воды, образующий первый трофический уровень и фундамент межвидовых взаимоотношений (паразитизм, антагонизм, симбиоз), выявление эколого-биохимической структуры которых необходимо для понимания происходящих процессов в гидросфере. При этом особая роль принадлежит видам, у которых в определенные периоды наблюдаются вспышки размножения, иногда сопровождаемые выбросом биологически активных и токсических веществ и формированием «красных приливов», охватывающих обширные акватории (до 10000 км2). Около 75,0-80,0 % токсичного морского фитопланктона приходится на динофлагеллят [19].
Продуцирование токсинов динофлагеллятами не всегда связано с «красными приливами»: массовое размножение «токсичных» видов может не приводить к изменению цвета воды, и, наоборот, обогащение морской среды избыточной биомассой и пигментами не означает присутствие в ней токсинов. Кроме того, некоторые виды имеют как токсичные, так и нетоксичные формы [21]. По всей вероятности, термин «токсины» нужно относить только к веществам, поражающим позвоночных (рыб, морских птиц и млекопитающих и человека). Для них характерно специфическое действие, зависящее от химической природы этих соединений. В ряде случаев последствия их токсического действия (массовая гибель гидробионтов, а в некоторых ситуациях - малоисследованные заболевания человека) и передача токсинов по трофической цепи происходят одновременно со снижением концентрации кислорода в воде. Растущая антропогенная нагрузка способствует дальнейшему расширению круга возбудителей этих явлений.
Токсины динофлагеллят принадлежат к ряду групп - PSP (paralytic shellfish poisoning), вызванные сакситоксинами (STX), NSP (neurotoxic shellfish poisoning), обусловленные бреветоксинами (BTX), DSP (diarrheic shellfish poisoning), связанные с окадаевой кислотой (okadaic acid, OA), AZP (azaspiracid shellfish poisoning) и CFP (Ciguatera-Fish poisoning), PEAS (possible estuary associated syndrome), вызываемые Pfiesteria piscicida Steidinger et Burkholder и близкими видами, отравления сигуатоксинами, маитотоксинами, скаритоксинами, йессотоксинами (YTX), пектенотоксинами (PTX) и пиннатоксинами. Среди динофлагеллят Черного моря присутствуют продуценты токсинов, которые описаны в других акваториях, -Alexandrium ostenfeldii (Paulsen) Balech et Tangen [24] (спиролиды, STX, гониатоксины GTX)[26]; Amphidinium operculatum Claparède et Lachmann [5] (амфидиноиды) [32]; Dinophysis acuminata Claparède et Lachmann (DSP, OA); D. acuta Ehrenberg и D. fortii Pavillard [9, 15] (OA, PTX, динофизитоксины DTX) [30]; Lingulodinium polyedra (Stein) Dodge [24] = Gonyaulax polyedra Stein][9, 24](YTX, homo-YTX; адриатоксин - ATX) [20, 37]; Prorocentrum lima (Ehrenberg) Dodge [24] = Exuviella marina [5] = E. caspica [6](OA, DTX); P. minimum (Pavillard) Schiller [= P. cordatum (Ostenfeld) Dodge] [5, 10, 13, 14] (OA, DTX, пророцентролид, хоффманниолид, венерупин VSP [28]); Protoceratium reticulatum (Claparède et Lachmann) Butschli [= Gonyaulax grindleyi Reinecke] [5] (YTX); Protoperidinium crassipes (Kofoid) Balech [9] (предположительно азаспирациды AZA [33]); Scrippsiella trochoidea (Stein) Balech ex Loeblich III [9, 16, 17] (пиннатоксины) [34] и т.д., - а также виды динофлагеллят, массовое развитие которых совпадало с гибелью гидробионтов, но токсин не был обнаружен [3]. В настоящее время в черноморской акватории экспериментально доказано продуцирование токсинов OA, DTX видом P. lima [1, 38].
Характерная особенность современного положения заключается в резком увеличении массовых видов (или видов, способных к вспышкам массового размножения) и возбудителей «красных приливов» - с 17 [9] до 42 [10, 11, 17, 24, 36]. При этом возрастает роль продуцентов биологически активных веществ (БАВ). БАВ динофлагеллят, которые обуславливают их преимущества в эволюционной и экологической сферах, изучены недостаточно.
Однако эколого-биологическая активность динофлагеллят в межвидовых взаимоотношениях и их перспективность в качестве источника биопрепаратов для медицины и сельского хозяйства вызывают повышенный интерес [22]. Между динофлагеллятами и растительноядными членистоногими в природе существует долгосрочные и многосторонние связи [3, 4]. В них БАВ динофлагеллят выполняют защитную функцию и значительно отличаются от известных токсинов, поражающих теплокровных животных и гидробионтов во время «красных приливов». Они оказывают влияние на жизненные функции фитофагов, вызывая стресс, репеллентный и детеррентный эффекты, но не гибель [2-4, 22, 23], и служат важным инструментом в построении межвидовых взаимоотношений. К ним относится ингибирование процессов питания зоопланктона («grazing») динофлагеллятами (в данном случае уместна параллель между сложными отношениями в системе фитофаг-растение, которые встречаются в наземных экосистемах и зависят от комплексных биохимических взаимодействий). Защитные реакции динофлагеллят очень близки к проявлениям ингибирующей активности других групп микроводорослей, цианобактерий и макрофитов по отношению к растительноядным консументам, или наземных растений, продуцирующим аллелохимические вещества для зашиты от других растений,
фитофагов или микробных патогенов. Это подтверждено результатами наших модельных опытов на наземных членистоногих, соответствующими основным положениям изложенной концепции.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В состав тестируемого материала включены коллекционные культуры шести видов динофлагеллят, полученные из Института биологии южных морей НАН Украины: Kryptoperidinium foliaceum (Stein) Lindemann [= Glenodinium foliaceum Stein], Lingulodinium polyedra (Stein) Dodge [= Gonyaulax polyedra Stein], Gonyaulax sp., Prorocentrum micans Ehrenberg (известные как продуценты токсинов), Gyrodinium fissum (Levander) Kofoid et Swezy и Gymnodinium kowalevskii Pitzik (массовые виды, продуцирующие биологически активные вещества и служащие объектами питания зоопланктона) [12, 31]. Культивирование микроводорослей проводили в люминостате на среде Гольдберга.
В качестве тест-объектов использовали личинок растительноядных насекомых младших возрастов, - колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say, 1824, златогузки Euproctis chrysorhaea Linnaeus, 1758, кольчатого коконопряда Malacosoma neustria Linnaeus, 1758 и американской белой бабочки Hyphantria cunea Drury, 1773, - собранных в агроценозах степного и предгорного Крыма: На протяжении 20 суток проводили наблюдения за питанием, ростом, метаморфозом и выживаемостью членистоногих.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Отмечен избирательный характер воздействия динофлагеллят на различные тест-объекты. Ингибирующие эффекты в максимальной степени проявились у нетоксичных видов по сравнению с продуцентами токсинов [2-4, 23]. Для создания цельного представления о различных сторонах ингибирования питания фитофагов требуется подробнее рассмотреть некоторые аспекты этого процесса, принимая во внимание специфику влияния отдельных видов динофлагеллят на разных насекомых [22].
1. Репеллентная активность характерна для G. fissum и G. kowalevskii по отношению к гусеницам кольчатого коконопряда II возраста. Насекомые отказывались от обработанного корма и концентрировались на субстрате и стенках сосуда, в течение трех-пяти суток пищевые реакции отсутствовали. После замены корма на необработанный уровень его потребления оставался очень низким: в опыте с G. kowalevskii через 7-10 суток после его начала в 2,5-3,0 раза меньше, чем в контроле.
2. Долгосрочная детеррентная (антифидантная) активность отмечена для G. fissum и G. kowalevskii в опытах на личинках колорадского жука и гусеницах чешуекрылых, проявляется в сильном ингибировании питания на протяжении трех-пяти, реже семи суток. За этот период площадь поглощенной поверхности листьев не превышает 3,0-5,0 % по сравнению с контролем. Подавление трофической функции в течение длительного срока, как правило, связано с остаточными явлениями, наступающими после замены корма. Они заключаются в выработке насекомыми негативной реакции на необработанные листья и ветки, обуславливающей слабое восстановление пищевой активности на протяжении всего опыта. Площадь уничтоженной листовой поверхности в течение трех-семи дней после перемещения на свежий корм составляет 0-30,0 % по отношению к контролю.
3. Кратковременная детеррентная (антифидантная) активность заключается в ингибировании питания на протяжении первых суток эксперимента, затем обработанный корм полностью уничтожается насекомыми; характерна для K. foliaceum, L. polyedra, Gonyaulax sp. и P. micans, у G. fissum и G. kowalevskii отмечена в опытах на старших возрастах личиночных стадий и имаго.
4. Ингибирование роста и жирового синтеза насекомые, подвергшиеся воздействию G. fissum, на 10 сутки значительно уступают по массе контрольным особям - гусеницы кольчатого коконопряда - на 50,0 %, американской белой бабочки - на 29,2-68,0 %, личинки колорадского жука - на 48,5 %, причем отдельные особи - на 63,5 %, а имаго - на 15,4-16,1 %. Гусеницы
кольчатого коконопряда под действием К. foliaceum вдвое уступают контрольным, а культура G. kowalevskii в среднем вызывает у них отставание в росте на 31,4 % (у отдельных особей - на 68,8 %). Культуры Ь. polyedra и G. kowalevskii обусловили уменьшение массы личинок колорадского жука на 43,2 % и 50,1 % по сравнению с нормой.
5. Нарушение метаморфоза. Снижены показатели окукливания и выхода имаго (& fissum и G. kowalevskii); обработка яиц колорадского жука культурами динофлагеллят приводит к отмиранию яиц и личинок в варианте с G. fissum 56,3 % и 32,6 %; G. kowalevskii - 26,8 % и 66,3 %; К. foliaceum - 0 % и 9,3 %; Ь. polyedra - 3,4 % и 34,3 %, Gonyaulax Бр. - 6,1 % и 27,3 %; с Р. ткат - 0,7 % и 18,7 %.
6. Элиминация. Летальные эффекты наблюдаются в течение 10-20 дней (табл. 1-3). Для G. fissum показатели смертности составляют: кольчатого коконопряда - 95,0 %; американская белая бабочка - 100,0 %; колорадского жука - 84,4-100,0 %; для G. kowalevskii: 96,4 %, 97,8-100,0 % и 35,8 %; для Р. ттат - 49,2 %, 0 % и 0 %; для Ь. polyedra - 49,5 %, 0 % и 34,6 %; для Gonyaulax Бр. - 21,3 %, 0 % и 47,5 %; для К. foliaceum - летальный эффект не наблюдался.
Таблица 1
Действие автолизатов микроскопических водорослей на личинок колорадского жука II возраста (данные приведены с учетом гибели в контроле по формуле Франца)
Виды водорослей Возраст культур (сутки) Количество насекомых Гибель личинок по дням учета с нарастающим итогом, %
10 сутки 15 сутки 20 сутки
Gyrodinium Аьчит 90 120 84,4±2,3 84,4±2,3 90,2±2,3
60 45 93,3±4,5 100,0 -
90 120 15,0±4,6 35,8±2,3 35,8±2,3
Lingulodinium polyedra 90 75 34,6 34,6 34,6
Gonyaulax Бр. 90 75 40,4 47,5 47,5
Таблица 2
Действие динофлагеллят на выживаемость гусениц кольчатого коконопряда II возраста
(титр - 0,085 млн. клеток/мл).
Гибель насекомых по дням учета
Виды водорослей Количество насекомых с нарастающим итогом, %
10 сутки 15 сутки 20 сутки
Gymnodinium kowalevskii 75 4,3±2,7 26,5±10,9 96,4±3,4
Gyrodinium fissum 150 39,2±5,5 58,3±8,9 95,1±1,4
Kryptoperidinium foliaceum 75 0 0 0
Prorocentrum micans 75 4,1 12,5 49,2
Lingulodinium polyedra 75 5,5 11,0 49,5
Gonyaulax Бр. 75 2,7 2,7 21,3
Среда Гольдберга 75 0 0 0
Таблица 3
Элиминация гусениц американской белой бабочки под действием динофлагеллят
(70 гусениц в каждом варианте)
Культура Гибель насекомых по дням учета с нарастающим итогом, %
II возраст III возраст
7 10 15 7 10 15 20
Gyrodinium fissum 82,2±6,8 97,8±6,8 100,0 52,9±11,3 77,1±16,2 88,6±9,7 100,0
Gymnodinium kowalevskii 53,3±4,5 84,4±11,4 97,8±2,3 35,7±3,8 55,7±7,7 88,9±4,1 100,0
Среда Гольдберга 4,4±2,3 6,7 15,6±2,3 0 0 2,2 2,2
ВЫВОДЫ
1. Токсичные и нетоксичные виды динофлагеллят характеризуются различной спецификой действия на растительноядные организмы: ингибирующие эффекты в большей степени выражены у микроводорослей, служащих в естественных условиях пищей фитофагам.
2. Биолого-экологическое значение массовых видов динофлагеллят не сводится только к проявлению токсичного эффекта: оно значительно сложнее и многограннее, и включает комплекс защитных мер, направленных против фитофагов.
3. Защитные реакции динофлагеллят очень близки к показателям биоцидной активности ряда микроводорослей, цианобактерий и макрофитов по отношению к растительноядным консументам, или наземных растений, продуцирующим аллелохимические вещества для зашиты от других растений, фитофагов или микробных патогенов.
4. Биоцидное действие динофлагеллят проявляется в ингибировании основных жизненных функций растительноядных организмов (питание, рост, развитие, размножение и т.д.).
Список литературы
1. Вершинин А. О. Потенциально-токсичные водоросли в прибрежном фитопланктоне Северо-Восточной части Черного моря / А. О. Вершинин, А. А. Моручков // Экология моря. - 2003. -Вып. 64. - С. 45-50.
2. Гольдин Е. Б. Динофлагелляты Черного моря: биоразнообразие и биологическая активность / Е. Б Гольдин // Заповедники Крыма. Биоразнообразие и охрана природы в Азово-Черноморском регионе. - Симферополь, 2011. -С. 35-41.
3. Гольдин Е. Б. Массовые виды цианобактерий и микроводорослей в экосистемах: межвидовые взаимоотношения и ко-эволюционный процесс / Е. Б Гольдин // Экосистемы, их оптимизация и охрана. - Вып. 7. - Симферополь: ТНУ, 2012. - С. 114-125.
4. Гольдин Е. Б. Биологическая активность микроводорослей и ее значение в межвидовых взаимоотношениях / Е. Б Гольдин // Экосистемы, их оптимизация и охрана. - Вып. 9. - Симферополь: ТНУ, 2013. - С. 49-76.
5. Иванов А. И. Характеристика качественного состава фитопланктона Черного моря / А. И. Иванов // Исследования планктона Черного и Азовского морей. - Киев: Наук. думка,1965. - С. 17-35.
6. Киселев И. А. Определитель по фауне СССР. Панцирные жгутиконосцы (Dinoflagellata) морей и пресных вод СССР / И. А. Киселев. - М.-Л., Изд-во АН СССР, 1950. - 280 с.
7. Крахмальный А. Ф. Dinophyta Черного моря (Краткая история изучения и видовое разнообразие) / А. Ф. Крахмальный // Альгология. - 1994. - Т. 4, № 3. - С. 93-107.
8. Крахмальный А. Ф. Динофитовые водоросли Украины (иллюстрированный определитель) / А. Ф. Крахмальный / Отв. ред. П. М. Царенко. - Киев: Альтпрес, 2011. - 444 с.
9. Морозова-Водяницкая Н.В. Фитопланктон Черного моря: Ч. 1. / Н. В. Морозова-Водяницкая // Тр. Севастопольской биол. станции. - 1948. - Т. 6. - С. 39-172.
10. Нестерова Д. А. Некоторые особенности сукцессии фитопланктона северо-западной части Черного моря / Д. А. Нестерова // Гидробиол. журн. - 1987. - 23, № 1. - С. 16-21
11. Нестерова Д. А. Итоги и перспективы исследований фитопланктона Северо-Западной части Черного моря / Д. А. Нестерова // Экология моря. - 2003. - Вып. 63. - С. 53-59.
12. Павловская Т. В. О питании некоторых видов инфузорий Черного моря одноклеточными водорослями / Т. В. Павловская // Вопросы морской биологии. - Севастополь: Наук. думка, 1969. - С. 151-152.
13. Пицык Г. К. Систематический состав фитопланктона / Г. К. Пицык // Основы биологической продуктивности Черного моря. - Киев: Наук. думка, 1979. - С. 63-69.
14. Теренько Л. М., Теренько Г. В. Многолетняя динамика «цветений» микроводорослей в прибрежной зоне Одесского залива (Черное море) / Л. М. Теренько, Г. В. Теренько // Морской экол. журн. - 2008. - 7, № 2. -С. 76-86.
15. Теренько Л. М. Род Dinophysis Ehrenb. (Dinophyta) в украинских прибрежных водах Черного моря: видовой состав, распределение, динамика / Л. М. Теренько // Альгология. - 2011. - 21, № 3. - С. 346-356.
16. Ясакова О. Н. Необычное цветение воды в результате массового развития динофитовой водоросли Scrippsiella trochoidea (Stein) Balech в акватории Новороссийской бух-ты в марте 2008 г. / О. Н. Ясакова, В. С. Бердников // Морской экол. журн. - 2008. - 7, 4. - С. 98.
17. Ясакова О. Н. Сезонная динамика потенциально токсичных и вредоносных видов планктонных водорослей в Новороссийской бухте (Черное море) / О. Н. Ясакова // Биология моря. - 2013. - Т. 39, № 2. - С. 98-105.
18. Berge T., A harmful microalga that immobilizes and ingests copepods / T. Berge, L. K. Poulsen, M. Moldrup, N. Daugbjerg, P. J. Hansen // 14th Intern. Conf. on Harmful Algae Bloom: Hersonissos-Crete, Greece, 1-5 November, 2010: abstr. book. - Athens, 2010. - P. 100.
19. Cembella A. D. Chemical ecology of eukaryotic microalgae in marine ecosystems / A. D. Cembella // Phycologia. -2003. - 42, N 4. - P. 420-447.
20. Ciminiello P. Isolation of adriatoxin, a new analogue of yessotoxin, from mussels of the Adriatic Sea / P. Ciminiello, E. Fattorusso, M. Forino, S. Magno, R. Poletti, R. Viviani // Tetrahedron Lett. - 1998. - N 39. - P. 8897-8900.
21. Dale B. What can the fossil record of dinoflagellates tell us about climate change and HABs? / B. Dale // 14th Intern. Conf. on Harmful Algae Bloom: Hersonissos-Crete, Greece, 1-5 November, 2010: abstr. book. - Athens, 2010. - P. 64.
22. Gol'din E. B. The dinoflagellate Gyrodinium fissum: harmful species or potential biotechnological object? / E. B. Gol'din // Proc. 12th Intern. Conf. Harmful Algae. - ISSHA and IOC UNESCO, Univ. Copenhagen: Copenhagen, 2008. -P. 286-289.
23. Gol'din E. B. Biologically active microalgae and cyanobacteria in nature and marine biotechnology / E. B. Gol'din // Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. - 2012. - Vol. 12, Special Issue. - P. 423-427.
24. Gomez F. An annotated checklist of dinoflagellates in the Black Sea / F. Gomez, L. Boicenco // Hydrobiologia. - 2004. -Vol. 517. - P. 43-59.
25. Gomez F. Checklist of Mediterranean free-living dinoflagellates / F. Gomez // Botanica Marina. - 2003. - 46. -P. 215-242.
26. Gomoiu M. - T. Cresterea biodiversitatii prin imigrare - noi specii in fauna omaniei [Increase of biodiversity by immigration - new species for the Romanian fauna] / M. - T. Gomoiu, M. Skolka // "Ovidius" University Annals of Natural Science. - 1998. - Biology - Ecology series. - 2. - P. 181-202.
27. Gribble K. E. Distribution and toxicity of Alexandrium ostenfeldii (Dinophyceae) in the Gulf of Maine, USA / K. E. Gribble, B. A. Keafer, M. A. Quilliam, A. D. Cembella, D. M. Kulis, A. Manahan, D. M. Anderson // Deep-Sea Research. - 2005. - Vol. 52, part II. - P. 2745-2763.
28. Grzebyk D. Evidence of a new toxin in the red-tide dinoflagellate Prorocentrum minimum / D. Grzebyk, A. Denardou, B. Berland, Y. F. Pouchus // Journ. Plankton Research. - 1997. - Vol. 19, N 8. - P. 1111-1124.
29. Hackett J. D. Dinoflagellates: a remarkable evolutionary experiment / J. D. Hackett, D. M. Anderson, D. A. Erdner, D. Bhattacharya // Amer. Journ. Botan. - 2004. - 91 (10). - P. 1523-1534.
30. Hackett J. D. DSP toxin production de novo in cultures of Dinophysis acuminata (Dinophyceae) from North America / J. D. Hackett, M. Tong, D. M. Kulis, E. Fux, P. Hess, R. Bire, D. M. Anderson // Harmful Algae. - 2009. - N 8. -P. 873-879.
31. Jeschke J. M. Funktionelle Reaktionen von Konsumenten: die SSS Gleichung und ihre Anwendung / J. M. Jeschke // Diss. Dokt. Biol. - München, 2002. - S. 1-192.
32. Kobayashi J. Amphidinolides, bioactive macrolides from symbiotic marine dinoflagellates / J. Kobayashi, M. Tsuda // Nat. Prod. Rep. - 2004. - 21. - P. 77-93.
33. Medlin L. Evolution of the dinoflagellates: from origin of the group to their genes / L. Medlin // Proc. 14th Internat. Conf. on Harmful Algae [Eds. P. Pagou and G. Hallegraeff]. - ISSHA and IOC UNESCO: Athens, 2013. - P. 168-175.
34. Rhodes L. Production of pinnatoxins E, F and G by scrippsielloid dinoflagellates isolated from Franklin Harbour, South Australia / L. Rhodes, K. Smith, A. Selwood, P. McNabb, S. Molenaar, R. Munday, C. Wilkinson, G. Hallegraeff // New Zealand J. Mar. Freshwater Res. - 2011. - 45. - P. 703-709.
35. Taylor F. J. R. Dinoflagellate diversity and distribution / F. Taylor, M. Hoppenrath, J. F. Saldarriaga // Biodiv. Cons. -2008. - 17. - P. 407-418.
36. Terenko L. New dinoflagellate (Dinoflagellata) species from the Odessa Bay of the Black Sea / L. Terenko // Oceanol. Hydrobiol. Studies. - 2005. - 34, Suppl. 3. - P 205-216.
37. Tubaro A. Occurrence of yessotoxin-like toxins in phytoplankton and mussels from northern Adriatic Sea / A. Tubaro, L. Sidari, R. Della Loggia, T. Yasumoto // Harmful Algae [Eds. B. Reguera et al.]. - IOC of UNESCO and Xunta de Galicia: Paris, 1998. - P. 470-472.
38. Vershinin A. Protoperidinium ponticum sp. nov. (Dinophyceae) from the northeastern Black Sea coast of Russia / A. Vershinin, S. Morton // Botanica Marina. - 2005. - 48. - P. 244-247.
Гольдш €. Б. Дшофлагелляти: 6iopi3HOMaHiTHicTb та бшцидшсть // Екосистеми, 1х onraMi3a^M та охорона. ^мферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 125-130.
Наведено характеристики бюлопчно1 активносл дiнофлагеллят в модельних експериментах на рослино1дних комахах. Встановлено, що токсичш та нетоксичш види динофлагеллят характеризуються рiзною специфжою дй на рослино1дш оргашзми: пригноблюкга ефекти в бшьшому ступеш мають проявлятися у тих водоростей, якими фггофаги харчуються у природних умовах. Бюлопчне та еколопчне значення масових видш динофлагеллят не треба обмежувати тшьки токсичними проявами тому, що воно найбшьш складне та багатобiчне та вмктить комплекс захисних засобiв, що спрямоваш проти фггофага.
Ключовi слова: альгофлора, дшофлагелляти, рослино!дш оргашзми, мiжвидовi вщносини, Чорне море, масовi види.
Gol'din E. B. Dinoflagellates: biodiversity and biocidal activity // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 125-130.
The characteristics of dinoflagellate biological activity adduces in the results of model experiments on herbivorous insect larvae. Toxic and non-toxic dinoflagellate species possess different action to the herbivorous organisms. The inhibitory activity of microalgae including in natural trophic cycles is higher. Biological and ecological importance of mass species lays not only in toxic action, but also contains the defensive complex acting against phytophagous organisms by many-sided effects.
Key words: algae vegetation, dinoflagellates, herbivorous organisms, interspecific relations, the Black Sea, mass species.
Поступила в редакцию 09.02.2014 г.
УДК 639.111.7:74.639.1.091 (477.75)
ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ КОСУЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ, ЗАЙЦА РУСАКА, И ХИЩНИЧЕСТВО ГОРНО-КРЫМСКОЙ ЛИСИЦЫ В КАРАДАГСКОМ
ПРИРОДНОМ ЗАПОВЕДНИКЕ
Ярыш В. Л.1, Антонец Н. В.2, Балалаев А. К.3, Иванов С. П.4
^Карадагский природный заповедник, Феодосия 2Днепровско-Орельский природный заповедник, Днепропетровск, [email protected] 3Днепропетровский национальный университет имени Олеся Гончара, Днепропетровск 4Таврический национальный университет имени В. И. Вернадского, Симферополь
Исследована многолетняя динамика численности аборигенной популяции косули европейской, зайца русака и лисицы горно-крымской в лесо-степных ландшафтах горного Крыма на территории Карадагского природного заповедника. Благодаря мониторингу за состоянием популяций этих видов, выявлено, что горно-крымская лисица является природным регулятором численности популяций косули и зайца. Установлено, что при отсутствии волка хищническая деятельность лисицы не обеспечивает поддержание численности косули на оптимальном уровне.
Ключевые слова: косуля, заяц, лисица горно-крымская, мониторинг, Карадагский природный заповедник.
ВВЕДЕНИЕ
Учитывая большую средообразующую роль крупных млекопитающих, изучение особенностей их динамики численности, экологии и биологии является весьма актуальной задачей. Особое значение такие исследования приобретают, если они проводятся на заповедных территориях. Карадагский природный заповедник площадью 2065,07 га представляет собой обособленный горный массив, который является крайним восточным звеном Главной гряды Крымских гор [20]. Созданный в 1979 году он занимает островное расположение среди агроценозов (виноградников), и поэтому его следует рассматривать как заповедник направленного режима, т. е. условно-эталонный [1]. Относительно недавние сроки создания заповедника, его небольшая площадь и пограничное положение в пределах природной зоны крымских лесов южного берега Крыма создает дополнительные трудности в выполнении задач охраны его уникальной природы [2; 3; 9; 26].
Введение заповедного режима оказывает существенное влияние на динамику численности диких копытных и приводит к резкому увеличению их плотности [10; 24; 6; 15]. Высокая численность диких копытных становится, как правило, причиной серьезного повреждения древесных пород и другой растительности. Такие последствия высокой плотности населения копытных были отмечены в Приокско-Террасном заповеднике [12], Хоперском заповеднике [5], в заповеднике «Лес на Ворскле» [21], в Крымском природном заповеднике [14-16], в ЦентральноЧерноземном заповеднике [11; 7], в Карадагском природном заповеднике [13]. Кроме того высокая плотность этих животных является причиной распространения среди них эпизоотий [8 и др.] и морфологической деградации [22; 25 и др.].
Дикие копытные, безусловно, являются естественным и необходимым компонентом и лесных, и степных биоценозов, но когда их численность выходит из-под контроля копытные превращаются в бедствие для природы [28; 27; 29; 18].
Цель данной работы - проанализировать особенности динамики численности косули европейской (Capreolus capreolus Linnaeus, 1758), зайца русака (Lepus europaeus transilvaticus Matschie, 1901) и лисицы горно-крымской (Vulpes vulpes krymea-montana Brauner, 1914) в Карадагском природном заповеднике, выявить их взаимосвязь и оценить роль хищнической деятельности горно-крымской лисицы.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материал собран на территории Карадагского природного заповедника. Учеты численности проводили методом шумового прогона в зимний период силами лесной охраны. Для удобства
анализа и сопоставления данных по численности косули, зайца и лисицы мы использовали расчетную величину: число особей на 1000 га угодий (ос./1000 га). Анализ питания лисицы осуществляли методом разбора экскрементов и по пищевым остаткам, собранным на протяжении 1983-1986 гг. [3] и последних лет (2010-2014 гг.) в количестве 16440 проб.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
С 1983 года в Карадагском природном заповеднике проводится мониторинг численности населения косули европейской, зайца-русака и эндемичного для Крымских гор подвида лисицы (лисица горно-крымская). Здесь в условиях лесостепи Крымских гор обитает аборигенная, южная маргинальная популяция косули европейской [3; 26]. В первые годы после организации заповедника численность косули составляла круглогодично не более 8-10 голов [20]. Затем, после прекращения выпаса скота, сенокошения и охоты начался постепенный рост популяции косули. Отмечено несколько пиков (2006 г. - 239 ос./1000 га, 2011 г. - 215 ос./1000 га, 2014 г. - 316 ос./1000 га) и спадов (1992 г. - 20 ос./1000 га, 2009 г. - 157 ос./1000 га, 2012 г. - 154 ос./1000 га) плотности населения этого вида (табл. 1). В настоящее время численность косули в заповеднике достигла величин, при которых в лесных и луговых биогеоценозах заповедника начинаются сукцессионные процессы [3].
Естественными врагами европейской косули в Карадагском заповеднике при отсутствии волка (Canis lupus Linnaeus, 1758), являются лисица горно-крымская и бродячие собаки [26]. Как известно, с повышением плотности популяции косули отмечается истощение естественной кормовой базы [23]. Сверхвысокая плотность населения европейской косули в заповеднике в настоящее время негативно влияет на древостои и возобновление древесно-кустарниковых пород [3]. Одна взрослая косуля для проживания требует минимум 100 га лесо-степных угодий [17], поэтому оптимальная ёмкость угодий в Карадагском природном заповеднике составляет 14 голов [9].
Хищническая деятельность горно-крымской лисицы подробно описана в диссертационной работе М. П. Павлова «Экология горно-крымской лисицы и методика регулирования численности ее в Крымском государственном заповеднике» [19]. Площадь этого заповедника составляет 44175 га, и его можно рассматривать как «заповедник-эталон» [24]. В те годы лисица была единственным, крупным и многочисленным хищником в горной части Крыма. Ущерб для популяции косули в некоторые годы был значительным. Также, лисица сильно контролировала численность зайца-русака, не давая ему сильно размножаться [19].
В Карадагском заповеднике лисица горно-крымская населяет участки горных степей, а особенностью является тот факт, что она устраивает норы в труднодоступных местах, часто среди скал 20]. Численность лисицы достигает своего максимума именно на заповедных территориях, где фактор беспокойства сведен до минимума [4], что наблюдается и в Карадагском природном заповеднике [3]. Плотность лисицы в заповеднике подвержена существенным колебаниям (рис. 1). И в течение периода наблюдений изменялась от 3 до 26 ос. /1000 га. Максимум плотности населения лисицы (26 ос./1000 га) отмечен в 1989 г.; минимум - в 2010 г. (3 ос ./1000 га) (табл. 1)..
Как известно, лисица является носителем бешенства. Зооноз бешенства - один из наиболее распространенных в Украине природно-очаговых заболеваний млекопитающих и, в частности, лисицы [4; 3] и выступает как природный регулятор численности данного вида [4]. Возможно, что именно этот фактор был определяющим в изменении численности лисицы в заповеднике в отдельные годы.
Лисица типичный хищник-полифаг [4; 3]. В Карадагском природном заповеднике лисица горно-крымская живет в условиях дефицита кормовых ресурсов [3]. За годы исследований установлен видовой состав кормовых объектов этого подвида. По нашим данным [3] перечень ее растительных и животных кормов насчитывает до 85 видов, а косуля европейская в составе кормовых объектов лисицы составляет около 0,21 %. Доля косули в пищевом рационе лисицы по данным разбора экскрементов крайне мала. Однако реальная величина этой составляющей рациона значительно больше. Взрослая косуля имеет вес 25-30 кг, ориентировочно одна косуля по
биомассе близка к весу 1500 мышей. Таким образом, малый процент встреч в материале разбора экскрементов компенсируется большой биомассой добытого корма.
Анализ многолетней динамики численности косули и лисицы в заповеднике дает основание утверждать, что минимум плотности населения косули (20 ос ./1000 га) приходился на 1992 год при самой высокой плотности лисицы (20 ос./1000 га). И наоборот, максимум плотности населения косули в Карадагском заповеднике (316 ос./1000 га) зарегистрирован в 2014 году, которому предшествовали два года с относительно низкой плотностью лисицы - 5 ос./1000 га. В предыдущие годы связь численности косули и лисицы также прослеживается достаточно четко. С 2006 по 2008 год численность косули снижалась, а численность лисицы росла. В 2009 году численность косули достигла своего минимума, при этом резко упала и численность лисицы. Последующие два года численность косули вновь пошла вверх. Вслед за этим ростом с опозданием на один год начала расти и численность лисицы, достигнув максимума в 2012 году, в котором численность косули вновь резко снизилась.
Таблица 1
Численность (плотность населения) популяций зайца-русака, косули европейской и лисицы горно-крымской в Карадагском природном заповеднике
Год Плотность населения зайца- Плотность населения Плотность населения лисицы
русака косули европейской горно-крымской
(ос. на 1000 га) (ос. на 1000 га) (ос. на 1000 га)
1986 208 28 -
1987 160 - -
1989 68 42 26
1992 73 20 20
1993 53 24 17
1997 42 84 17
1999 - 108 -
2002 13 106 8
2003 16 215 8
2004 - 150 -
2005 - 173 -
2006 21 239 5
2007 42 236 -
2008 40 199 8
2009 48 157 3
2010 34 185 3
2011 29 215 5
2012 87 154 8
2013 32 255 5
2014 58 316 5
Примечание к таблице. Жирным шрифтом выделены максимумы и минимумы значений.
Таким образом, на протяжении, по крайней мере, десяти последних лет прослеживается определенная сопряженность колебаний численности косули и лисицы, которую можно связать с деятельностью лисицы как хищника по отношению к косуле.
В предыдущие годы характер изменения численности и косули, и лисицы был иным. В период с 1989 года (начало наблюдений) по 2006 г. плотность лисицы непрерывно снижалась с 26 до 5 ос ./1000 га. Столь значительное и непрерывное снижение численности лисицы в заповеднике на протяжении 18 лет трудно объяснить действием традиционных факторов, например, таких как обилие или отсутствие кормовых ресурсов, эпизоотии, давление конкурентов, отстрел. До 2003 года снижение численности лисицы происходило на фоне неуклонного роста численности косули, а далее до 2006 года на фоне стабилизации ее плотности на уровне 150-200 ос ./1000 га.
Рис. 1. Динамика плотности населения косули, зайца и лисицы в Карадагском природном заповеднике
Более того, затяжной рост численности лисицы с 1989 по 2006 год сопровождался существенным снижением плотности зайца (в 16 раз). Снижение численности зайца в этот период можно было бы связать с ростом численности косули, поскольку косуля и заяц в определенной степени являются пищевыми конкурентами, и косуля в данном случае выступает как экспансивный вид-доминант. Однако такое предположение не подтверждается дальнейшим развитием событий. Начиная с 2002 года и по настоящее время, численность зайца начинает неуклонно расти параллельно с ростом численности косули. Причиной такого затяжного снижения численности лисицы не может быть и эпизоотии, продолжительность циклов которых значительно короче.
Таким образом, отмеченная выше сопряженность колебания численности косули и лисицы в заповеднике, а также данные разбора пищевых остатков и экскрементов лисицы позволяют предположить, что лисица, безусловно, оказывает определенное влияние на численность косули. Подтверждением этому служат и наши непосредственные наблюдения. Ежегодно на территории заповедника регистрируются несколько случаев гибели взрослых косуль, отловленных лисицей или бродячими собаками.
Насколько велико влияние лисицы на численность косули и способна ли она служить фактором, регулирующим ее плотность в заповеднике, может быть выяснено только в ходе продолжения мониторинга. Если дальнейшие наблюдения покажут, что отмеченная нами в последнее десятилетие относительная стабилизация плотности косули на уровне 150-250 ос./1000 га сохранится, то это будет означать, что в отсутствие волка, лисица не способна поддерживать численность косули на оптимальном (соответствующим нормативам) уровне численности.
Заяц-русак - обитатель степных участков заповедника. Его плотность в заповеднике в 2014 г. оценена в 58 ос./1000 га, с колебаниями в предшествующие годы от 15 до 68 ос./1000 га (табл. 1). Основным естественным врагом зайца-русака в Карадагском природном заповеднике является лисица горно-крымская. В составе кормов лисицы Карадагского заповедника заяц-русак имеет весомое значение - 0,53 %. Тем не менее, анализируя динамику численности тандема «заяц -лисица» на протяжении достаточно продолжительного времени наших наблюдений, начиная с 1989 года, мы не обнаруживаем взаимосвязь численности лисицы и зайца по известной схеме «хищник - жертва». С 1989 года по 2002 численность и лисицы, и зайца неуклонно и непрерывно
падала. Далее численность зайца практически оставалась без изменений до 2006 года, а численность лисицы продолжала падать. Затем на протяжении восьми лет наблюдалось несколько подъемов и снижений численности этих двух видов и опять-таки практически синхронно. Такой характер параллельного изменения численности лисицы и зайца не соответствует классическому варианту взаимоотношений по схеме «хищник - жертва», где синусоиды роста и спада численности отдельных видов должны быть сдвинуты относительно друг друга.
Разумеется, это не означает, что лисица не оказывает влияния на численность зайца в заповеднике. Колебания численности этих двух видов, по крайней мере, в последние 10-15 лет не выходят за границы определенного коридора, что свидетельствует о наличие достаточно действенных факторов, сдерживающих численность зайца, одним из которых, безусловно, является лисица. Отклонения от классических схем может быть связано с относительно слабо выраженной оседлостью как зайца, так и лисицы, а также малыми размерами территории заповедника, находящегося в окружении ландшафтов, значительно преобразованных человеком.
Возможно, в условиях «малых заповедных территорий», в том числе в Карадагском природном заповеднике классические типы взаимоотношений между видами проявляются в несколько измененной форме и, в частности, могут не выражаться в виде типичных «волн жизни». Типичная картина «волн», как правило, характерна для обширных и хорошо стабилизированных экосистем. Кроме того, введение заповедного режима на территориях, до этого подвергавшихся интенсивному действию негативных факторов, дает старт бурным сукцессионным процессам. В этих условиях процесс затяжного роста или снижения численности отдельных видов, может наблюдаться вплоть до начала стадии климакса, то есть в течение десятилетий. Возможно, именно этим объясняется характер динамики численности изученных видов в первые два десятилетия существования заповедника.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ динамики численности аборигенных популяций косули европейской, зайца русака и лисицы горно-крымской на территории Карадагского природного заповедника (лесо-степной ландшафт горного Крыма) показали, что весь период наблюдений можно условно разделить на две части, существенно отличающихся характером изменения плотности изучаемых видов.
Первые два десятилетия (с 1979 по 2002 г.) численность популяции косули неуклонно и непрерывно повышалась, в то время как численность зайца и лисицы так же непрерывно и неуклонно снижалась. В последнее десятилетие наблюдается относительная стабилизация численности этих видов, при постоянном колебании в достаточно широком диапазоне.
В этот период колебания численности косули и лисицы проявили признаки сопряженности в режиме, характер которого позволяет допустить определенную роль лисицы в регуляции численности косули в заповеднике.
Изменения численности зайца и лисицы в этот период также проявили определенную степень синхронности, но без типичного сдвига относительно друг друга, когда рост численности жертвы предваряет рост численности хищника.
Выявленные особенности динамики численности изученных видов, на наш взгляд, связаны с процессами глубоких структурных изменений природных сообществ территории Карадага, начало которым было положено в момент создания здесь заповедника и продолжилось по ходу усиления заповедного режима.
Последние годы наблюдаются признаки стабилизации экосистем заповедника. Относительно широкий коридор, в пределах которого наблюдаются изменения численности косули, зайца и лисицы и отклонение от классических схем их сопряженности, возможно, связаны с малыми размерами территории заповедника, островным, по сути, положением среди хозяйственно освоенных ландшафтов и маргинальным характером крымских популяций изучаемых видов.
Таким образом, Карадагский природный заповедник в его современном состоянии можно рассматривать как «условно-эталонный», находящийся на стадии становления основных природных комплексов. Мониторинг дальнейшего хода сукцессионных и других природных процессов в заповеднике должен стать предметом самого пристального внимания.
Список литературы
1. Алексеева Л. В., Зыков К. Д. Дифференциация размеров заповедников / Л. В. Алексеева, К. Д. Зыков. -Социально-экономические и экологические аспекты совершенствования деятельности заповедников. - Москва: ЦНИЛОХИЗ, 1985. - С. 37-62.
2. Антонец Н. В. Дендроактивность косули европейской (Capreolus capreolus) / Н. В. Антонец, В. Л. Ярыш // IX Всероссийская научно-практ. конф. (с междунар. участием) «Тобольск научный - 2012». - Тобольск: Тюменский издательский дом, 2012. - С. 78-82.
3. Антонец Н. В. Горно-крымская лисица (Vulpes vulpes) в Карадагском природном заповеднике / Н. В. Антонец, В. Л. Ярыш, Н. Н. Товпинец // Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана. - 2011. - Вып. 5. - С. 141-148.
4. Антонець Н. В. Динамжа популяцш мжромамалш та хижацтво лисищ у Дшпровсько-Оршьському заповеднику / Н. В. Антонець // Экосистемы Крыма, их оптимизация и охрана. - Симферополь: ТНУ, 2009. - Вып. 20. - С. 67-73.
5. Буховец Г. М. Современное состояние естественного возобновления дубрав Хоперского затждника / Г. М. Буховец, В. Б. Лукьянец. - В кн.: Дубравы Хоперского заповедника. Ч. 2. - Воронеж, 1976. - С. 55-66.
6. Гусев А. А. Динамика численности копытных в Центрально-Черноморском заповеднике / А. А Гусев, В. И. Елисеева. - В кн.: Гетеротрофы в экосистемах Центральной лесостепи. - М., 1979. - С. 123-137.
7. Гусев А. А. Допустимая плотность диких копытных животных и опыт ее поддержания в Центрально-Черноморском заповеднике / А. А Гусев. - В кн.: Популяционные исследования животных в заповедниках. - М.: Наука, 1988. - С. 114-128.
8. Заблодская Л. В. Причины гибели лося в различных географических районах / Л. В. Заблодская. - В кн.: Биология и промысел лося. Вып. 1. - М.: Россельхозиздат, 1967. - С. 105-139.
9. Иванов С. П. Проблема избытка диких копытных на заповедных территориях / С. П. Иванов, А. В. Паршинцев, А. И. Евстафьев, Н. Н. Товпинец, В. Л. Ярыш // Сборник научных трудов. - Симферополь: Сонат, 2004. -С. 445-463.
10. Игнатенко О. С. К вопросу об использовании флористических анализов для рационального определения размеров и размещения заповедных территорий / О. С. Игнатенко, А. М. Красницкий. - В кн.: Теоретические вопросы заповедного дела в СССР. - Курск, 1975. - С. 27-30.
11. Красницкий А. М. Проблемы заповедного дела / А. М. Красницкий. - М.: Лесная промышленность, 1983. - 192 с.
12. Влияние лося на лесовозобновление / Д. А. Корякин // Труды Приокско-Террасного гос. заповедника - 1961. -Вып. 3. - С. 29-54.
13. Миронова Л. П. Итоги и проблемы сохранения фиторазнообразия в Карадагском природном заповеднике НАН Украины / Л. П. Миронова, Ю. Д. Нухимовская. - Карадаг. История, биология, археология. (Сборник научных трудов, посвященных 85-летию Карадагской биологической станции им. Т. И. Вяземского). - Симферополь: СОНАТ, 2001. - С. 45-63.
14. Мишнев В. Г. Заповедные буковые леса Крыма, их состояние и перспективы / В. Г. Мишнев // Лесоведение. -1971. - № 1. - С. 24-31.
15. Мишнев В. Г. Заповедники и принцип жесткой резервации территорий / В. Г. Мишнев // Ботанический журнал -
1984. - Т. 69. - № 8. - С. 1106-1113.
16. Мишнев В. Г. Воспроизводство буковых лесов Крыма / В. Г. Мишнев. - Киев-Одесса: Вища школа, 1986. - 130 с.
17. Настанова з упорядкування мисливських упдь / - Кшв, 2002. - 114 с.
18. Оуэн О. С. Охрана природных ресурсов / О. С. Оуэн. - М.: Колос, 1977. - 416 с.
19. Павлов М. П. Экология горно-крымской лисицы и методика регулирования численности ее в Крымском государственном заповеднике: автореферат дис. на соискание науч. степени канд. биол. наук / М. П. Павлов; МПМИ. - Балашиха, 1948. - 185 с.
20. Природа Карадага / [под ред. А. Л. Морозовой]. - Кигв: Наукова думка, 1989. - С. 224-227.
21. Тимофеева Е. К. Косуля. Серия: Жизнь наших птиц и зверей. Вып. 8 / Е. К Тимофеева. - Л: Изд-во Ленингр. ун-та,
1985. - 224 с.
22. Ткаченко А. А. О рогах крымского оленя / А. А. Ткаченко // Сборник работ по лесоводству и охотоведению. -Симферополь: Крымиздат, 1960. - Вып. 5. - С. 141-148.
23. Толкач В. Н. Влияние диких животных на растительность Беловежской пущи / В. Н. Толкач // Охотустройство в специализированном лесном хозяйстве. - Каунас: Гирионис, 1983. - С. 26-27.
24. Филонов К. П. Динамика численности копытных животных и заповедность. Охотоведение / К. П. Филонов. -Москва, 1977. - 230 с.
25. Юргенсон П. Б. Емкость территории / П. Б. Юргенсон // Охота и охот. х-во. - 1970. - № 10.
26. Ярыш В. Л. Охотничье-промысловые виды в Карадагском природном заповеднике НАН Украины / В. Л. Ярыш // Млекопитающие Северной Евразии: жизнь в северных широтах: матер. междунар. конф. - Сургут, 2014. -С. 223-224.
27. Hayes F. A. Growing deer herds posing major problem / F. A. Hayes // S. Carolina Wildlife. - 1964. - Vol. 2. - № 3. -P. 41-47.
28. Hine R. L. Deer and forests: better days for both / R. L. Hine // Wisconsin Conservat Bul. - 1962. - Vol. 27. - № 6. -P. 68-76.
29. Trefethen J. B. Kaibab told bitter but needed lesson / J. B. Trefethen // S. Carolina Wildlife. - 1968. - Vol. 15. - N 3. -P. 56-64.
Яриш В. Л., Антонець Н. В., Балалаев А. К., 1ванов С. П. Динамiка чисельностi козулi европейсько1, зайця-русака, та хижацьтво горно-кримсько!' лисищ в Карадазькому природному заповiднику // Екосистеми, !х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 131-137.
Дослщжено багаторiчна динамжа чисельностi аборигенно1 популяцп козулi европейсько!, зайця русака i лисицi прничо-кримсько! в лiсо-степових ландшафтах гiрського Криму на територи Карадазького природного заповедника. Завдяки монiторингу за станом популяцш цих видiв, виявлено, що прничо-кримська лисиця е природним регулятором чисельност популяцш козулi та зайця. Встановлено, що при вщсутносп вовка хижацька дiяльнiсть лисицi не забезпечуе тдтримання чисельностi козулi на оптимальному ршш.
Ключовi слова: козуля, заець, горно-кримська лисиця, мониторинг, Карадазький заповiдник.
Yarish V. L., Antonets N. V., Balalaev A. K., Ivanov S. P. Dynamics of number of roe deer, hare, and predatory activity of the Crimean Mountain fox in the Karadag Natural Reserve // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 131-137.
Long-term dynamics of the numbers of aboriginal populations of roe deer, hare, and the Crimean Mountain fox was studied in forest-steppe landscapes in the Crimean Mountains on the territory of the Karadag Nature Reserve. The population monitoring of these species allowed to ascertain that the Crimean Mountain fox is the natural regulator of the population numbers of roe deer and hare. It was shown that the predatory activity of the fox does not maintain the optimal population level of the roe deer in the case of the absence of a wolf.
Ключевые слова: roe deer, hare, Crimean Mountain fox, monitoring, Karadag Nature Reserve.
Поступила в редакцию 30.02.2014 г.
УДК 582.734.3 (477.75)
НОВАЯ ПОПУЛЯЦИЯ CRATAEGUS TOURNEFORTII В ЮГО-ВОСТОЧНОМ КРЫМУ
Летухова В. Ю., Потапенко И. Л.
Карадагский природный заповедник, Феодосия, [email protected]
Обнаружена новая популяция редкого охраняемого вида Crataegus tournefortii Griseb. в окрестностях города Старый Крым. Установлены количество деревьев и их таксационные характеристики, а также оценена обильность плодоношения и фитосанитарное состояние растений.
Ключевые слова: Crataegus tounefortii, юго-восточный Крым, популяция, охрана.
ВВЕДЕНИЕ
Уточнение границ ареала, выявление новых мест произрастания редких исчезающих видов является приоритетной задачей современной фитосозологии. Не случайно уже на первом этапе изучения подобных видов стоит вопрос выявления их распространения в настоящем и прошлом (наличный и уничтоженный ареалы) [9]. В большей степени эта работа актуальна для видов с низкой численностью и малым числом популяций, каковым является, на наш взгляд, Crataegus tounefortii Griseb. - реликтовый восточносредиземноморский вид гибридного происхождения, образованный из боярышников двух разных секций: C. orientalis Pall. ex Bieb. (секция Azaroli Loud.) и C. pentagyna Waldst. et Kit. (секция Pentagynae C. K. Schneid.). Общий ареал вида: Крым, Кавказ (Закавказье) и Малая Азия [12]. Места произрастания: каменистые склоны гор, каменистые опушки и поляны, на Кавказе - на опушках грабово-дубовых лесов, в Крыму - в дубово-грабинниковых редколесьях и на полянах среди дубняков вместе с грушей лохолистной и боярышником восточным [6].
В Крыму популяции C. tournefortii отмечены в окрестностях г. Судак: в урочище Карагач, около шоссе Судак-Алушта (в 6 км от Судака), на юго-восточном склоне горы Сотра (в 5 км северо-западнее Судака) - 66 деревьев, а также в Белогорском районе: на горе Моностырская (окрестности с. Родники) - 35 деревьев, в 1,5 км юго-западнее с. Красной Слободы и в 3 км юго-восточнее с. Тополевки [6, 7]; в окрестностях г. Старый Крым: на хребте Агармыш - 19 деревьев и вблизи источника Св. Пантелеймона - 2 дерева [4, 8].
Также существуют сведения о наличие отдельных растений C. tournefortii на Карадаге [2], Эчкидаге [14] и Тепе-Оба [13]. Однако наши неоднократные обследования этих территорий (на протяжении многих лет) не дали положительных результатов. А гербарный образец с Эчкидага, находящийся в Никитском ботаническом саду (г. Ялта), относится к C. orientalis Pall. ex Bieb.
При обследовании окрестностей г. Старый Крым в 2012 году в районе источника Св. Пантелеймона нами были обнаружены не отмеченные ранее растения C. tournefortii. Поэтому целью настоящей работы было определение численности и состояния данной популяции C. tournefortii, ее географической и ценотической приуроченности, а также выявление биологических особенностей вида.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Объектом исследований стала популяция редкого, охраняемого вида C. tournefortii вблизи источника Св. Пантелеймона. Поскольку в виргинильной стадии развития C. tournefortii трудно отличим от C. orientalis, произрастающего на той же территории, во избежание ошибки нами отмечались только генеративные растения исследуемого вида, которые легко диагностируются по плодам. У каждого генеративного растения измерялись высота, диаметр кроны, количество стволов, диаметр самого крупного ствола. Диаметр ствола в большинстве случаев определялся примерно, поскольку из-за густой плотной кроны доступ к стволам был ограничен.
Фитосанитарное состояние растений оценивалось по 5-балльной шкале: хорошее (1 балл) -усыхание отдельных веточек (5-10 % кроны); удовлетворительное (2 балла) - отмирание около 25 % кроны; плохое (3 балла) - отмирание более 50 % кроны; угрожающее (4 балла) - отмирание более 75 % кроны, сохранение корневой и стволовой поросли; 5 баллов - растение погибло.
Обильность плодоношения оценивалась глазомерно по шкале Каппера [5] с нашими доработками применительно к данному виду: 0 баллов - отсутствует, нет ни одного плода;
1 балл - очень слабое, имеются единичные (1-2 на ветвь) плоды, всего не более 20 на растении;
2 балла - слабое, однако, более или менее равномерное, на отдельных ветвях отмечено по 5-6 плодов; 3 балла - среднее, на отдельных ветвях плодоношение обильное, однако большинство ветвей с небольшим количеством плодов или без них; 4 балла - хорошее, ровное, достаточно обильное, однако, на единичных ветвях плодов нет; 5 баллов - обильное, очень много плодов равномерно по всем частям кроны. При анализе растительного сообщества, в котором произрастает С. Шигпе/огШ названия видов приняты по С. Л. Мосякину и Н. М. Федорончуку [15].
Исследования проводились с лета 2012 по осень 2013 гг.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Как уже отмечалось выше, в окрестностях г. Старый Крым отмечены две точки произрастания С. Шигпе/огШ: на хребте Агармыш (19 деревьев) и вблизи источника Св. Пантелеймона (2 дерева). Для популяции С. Шигпе/огШ на Агармыше ранее нами были проведены следующие исследования: сделаны таксационные замеры деревьев, оценено их фитосанитарное состояние и т. д. [8]. Летом 2012 года вблизи источника Св. Пантелеймона кроме отмеченных ранее 2 деревьев были обнаружены еще 44 растения, что уже позволяет говорить о наличии здесь отдельной популяции С. Шигпе/огШ. Географические координаты крайних точек деревьев новой популяции представлены в табл. 1. В пользу того, что в окрестностях Старого Крыма произрастают две различные популяции, свидетельствует тот факт, что они находятся на достаточно большом отдалении друг от друга (4-5 км), а также имеется барьер антропогенного характера (интенсивно застроенный жилой массив и оживленная автомобильная трасса республиканского значения), что препятствует обмену генетическим материалом. Таким образом, эти две популяции существуют самостоятельно и независимо друг от друга (рис. 1).
Таблица 1
Географические координаты крайних точек популяции Crataegus tournefortii вблизи источника Св. Пантелеймона
№ дерева Широта Долгота
№1 450 01, 193 0350 05, 898
№28 450 01, 164 0350 06, 200
№34 450 01, 093 0350 05, 944
№31 450 00, 958 0350 05, 433
Таким образом, еще одна популяция C. tournefortii находится на юго-восточной оконечности Старого Крыма в долине р. Чурук-Су на высоте примерно 33G-34G м н.у.м. Здесь деревья C. tournefortii произрастают на открытых остепненных участках (рис. 2а) и на пологих склонах в кустарниковых зарослях с сомкнутостью крон от G,4 до G,7 (рис. 2б) совместно с такими видами как: Carpinus orientalis Mill., Cornus mas L., Crataegus orientalis Pall. ex Bieb., C. curvisepala Lindm., Ligustrum vulgare L., Pyrus elaeagnifolia Pall., Rosa corymbifera Borkh., Swida australis (C. A. Mey.) Pojark ex Grossh. и др. Несколько деревьев C. tournefortii были обнаружены в лощине, полностью заросшей кустарником (сомкнутость крон до 1,G). В травянистом ярусе доминируют следующие виды: Festuca valesiaca Gaudin, Elytrigia repens (L.) Nevski, Achillea setacea Waldst. et Kit., Teucrium chamaedrys L., Teucrium polium L. Из других видов присутствуют: Salvia tesquicola Klok. et Pobed., Bromopsis riparia (Rehm.) Holub, Koeleria brevis Stev., Inula oculus-christi L., Stachys velata Klokov и др. Площадь популяции составляет около 6g га.
Изюмовка
13ЮМГЕКД
Старый Крым
Старик Кр;-ш
? 2
Рис. 1. Популяции Crataegus tournefortii в окрестностях г. Старый Крым: 1 - популяция на хребте Агармыш; 2 - популяция вблизи источника Св. Пантелеймона
Рис. 2. Общий вид мест произрастания Crataegus tournefortii: а - остепненный участок с одиночными деревьями; б - кустарниковые заросли
В соответствии с выбранной классификацией [1, 11] растения Crataegus tournefortii отнесены нами к мезоксерофильным многоствольным кустовидным деревьям. Всего на данной территории обнаружены 46 деревьев. Для 34 из них приводятся таксационные характеристики (табл. 2).
Таблица 2
Ведомость учета деревьев Crataegus tournefortii в окрестностях г. Старый Крым (вблизи источника Св. Пантелеймона)
№ дерева Высота, м Диаметр кроны, м Кол-во стволов Диаметр ствола, см Сопутствующие древесные и кустарниковые виды Состояние, балл Плодоношение, балл
1 2 3 4 5 6 7 8
№1 5,0 5,0 4 16 Crataegus curvisepala Lindm., Fraxinus excelcior L., Clematis vitalba L. 4 -
№2 5,0 3,0 3 16 Pyrus elaeagnifolia Pall., Ligustrum vulgare L., Rosa corymbifera Borkh., Prunus spinosa L. 4 -
Окончание таблицы 2
1 2 3 4 5 6 7 8
№3 3,0 6,0 20 10 отсутствуют 1 3
№4 3,0 5,0 8 10 - « - 1 4
№5 4,0 5,0 5 20 - « - 1 2
№6 4,0 2,0 4 10 - « - 1 1
№7 1,5 2,5 2 8 - « - 1 1
№8 3,5 4,0 10 10 - « - 1 2
№9 2,0 2,0 2 6 - « - 1 2
№10 4,0 5,0 5 12 Crataegus curvisepala Lindm., Crataegus atrofusca Stev. ex Fisch. et Mey. 1 3
№11 4,0 6,0 13 22 Crataegus curvisepala Lindm., Rosa corymbifera Borkh., Crataegus orientalis Pall. ex Bieb. 2 2
№12 3,0 5,0 2 14 Crataegus curvisepala Lindm., Pyrus elaeagnifolia Pall. 1 5
№13 2,0 2,0 1 10 Rosa corymbifera Borkh., Pyrus communis L. 1 1
№14 1,3 2,5 3 3 отсутствуют 1 1
№15 2,0 2,0 1 5 - « - 1 2
№16 1,5 1,5 1 4 - « - 1 1
Malus sylvestris Mill., Cornus mas L.,
№17 4,0 3,0 1 22 Ligustrum vulgare L., Carpinus orientalis Mill., Swida australis (C. A. Mey.) Pojark ex Grossh. 1 3
№18 1,2 2,0 1 5 Malus sylvestris Mill., Prunus spinosa L. 1 -
№19 2,0 4,0 3 13 Malus sylvestris Mill., Clematis vitalba L., Carpinus orientalis Mill. 1 -
№20 2,5 5,0 5 12 Pyrus communis L., Quercuspubescens Willd., Ligustrum vulgare L., Swida australis (C. A. Mey.) Pojark ex Grossh., Cornus mas L., Prunus spinosa L., Crataegus curvisepala Lindm. 1 5
№21 2,5 3,0 1 18 отсутствуют 1 -
№22 2,5 2,0 3 8 - « - 1 -
№23 2,0 3,0 8 5 - « - -
№24 1,5 2,0 4 4 - « - 1 -
№25 1,5 1,5 - - - « - 1 -
№26 1,5 1,5 1 3 - « - 1 -
№27 3,0 2,5 2 17 - « - -
№28 2,5 2,5 2 6 - « - 1 -
№29 1,3 2,5 4 7 Clematis vitalba L. 1 -
№30 2,3 3,0 1 15 Clematis vitalba L., Quercus pubescens Willd., Carpinus orientalis Mill. 1 -
№31 2,5 2,5 2 16 Viscum album L.,
Rosa corymbifera Borkh. 1
№32 2,5 2,5 4 12 Malus sylvestris Mill., Prunus spinosa L., Carpinus orientalis Mill. 1 -
№33 5,0 6,0 10 24 Viscum album L., 2
Crataegus orientalis Pall. ex Bieb.
№34 3,0 4,0 2 17 Viscum album L., Ligustrum vulgare L., Clematis vitalba L., Rosa corymbifera Borkh. 2 -
Примечаниек таблице. Прочерк (-) означает отсутствие данных. Например, в графе 8 данные по обильности плодоношения в некоторых случаях отсутствуют (дерево было обнаружено, когда плоды уже осыпались).
Как следует из таблицы, высота растений в популяции варьирует от 1,2 до 5,0 м (средняя высота составила 2,7 м), диаметр кроны - от 1,5 до 6,0 м (средний 3,4 м). Деревья имеют от 1 до 10 стволов, причем одноствольных довольно много (8 шт.), хотя отмечены деревья с 13 и 20 стволами. Диаметр ствола (у многоствольных растений - самого крупного) варьирует от 3,0 до 22,0 см (в среднем он равен 11,7 см). Таким образом, растения данной популяции по таксационным характеристикам практически не отличаются от таковых на хр. Агармыш. Обильность плодоношения у разных деревьев сильно различалась (от 1 до 5 баллов). Средний балл составил 2,38. Это значительно выше среднего балла (1,06) на Агармыше и несколько выше самой высокой обильности плодоношения (2,13), зафиксированной нами в 2008 г. там же [8].
Фитосанитарное состояние 27 (79,4 %) растений оценено как хорошее (1 балл) и 3 (8,8 %) растений как удовлетворительное (2 балла). Лишь 2 (5,9 %) дерева находятся в плохом (3 балла) и 2 (5,9 %) дерева в угрожающем (4 балла) состоянии. В целом необходимо отметить, что как в популяции 1 (на Агармыше), так и в популяции 2 (у источника Св. Пантелеймона), состояние растений хорошее и составляет 1,8 и 1,4 балла соответственно.
В связи с тем, что индивидуальная охрана редких видов немыслима без сохранения фитоценоза в целом, необходимо расширить сеть охраняемых территорий. Так, кроме существующего заказника «Гора Монастырская», созданного в основном для сохранения редких видов боярышника Crataegus tournefortii и C. stankovii [10], необходимо придать охранный статус уникальной территории Агармыш, о чем неоднократно говорилось ранее [3, 4, 8]. Кроме того, в связи с вхождением Крыма в состав Российской Федерации, необходимо провести работу по включению некоторых видов рода Crataegus в Красную книгу РФ, в том числе исследуемый Crataegus tournefortii.
ВЫВОДЫ
1. Популяция C. tournefortii, обнаруженная в окрестностях г. Старый Крым вблизи источника Св. Пантелеймона, насчитывает 46 генеративных растений. Их общее фитосанитарное состояние хорошее (1,4 балла).
2. Низкая численность как данной популяции, так и вида в целом, представляет угрозу существования C. tournefortii в Крыму. Поэтому необходимо проводить мониторинг состояния известных популяций и принять меры по их охране, а также продолжить работу по выявление новых мест произрастания данного вида.
3. Необходимо включить C. tournefortii в Красные книги Крыма и РФ.
Список литературы
1. Камелин Р. В. Восточно-древнесредиземноморские мезоксерофильные и ксерофильные листопадные леса, редколесья и кустарники (шибляк) / Р. В. Камелин // Листопадные ксерофильные леса, редколесья и кустарники: тр. Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН [гл. ред. Л. Ю. Буданцев]. - С.-Пб., 1995. - Вып. 17. -С. 26- 45.
2. Каменских Л. Н. Конспект флоры высших сосудистых растений Карадагского природного заповедника НАН Украины (Крым) / Л. Н. Каменских, Л. П. Миронова // Карадаг. История, геология, ботаника, зоология: сборник научных трудов, посвященный 90-летию Карадагской научной станции им. Т. И. Вяземского и 25-летию Карадагского природного заповедника. Книга 1. - Симферополь: Сонат, 2004. - С. 161-223.
3. Каменских Л. Н. Агармыш как приоритетная территория в заповедном комплексе Крыма / Л. Н. Каменских // Заповедники Крыма - 2007: Материалы IV международной научно-практической конф. (2 ноября 2007 г., Симферополь). - Ч. 1. Ботаника. Общие вопросы охраны природы. - Симферополь, 2007. - С. 273-280.
4. Каменских Л. Н. Флора и растительность хребта Агармыш (Крым) / Л. Н. Каменских // Бюлл. ГБС, 2011. -Вып. 195. - С. 91-129.
5. Каппер В. Г. Об организации ежегодных систематических наблюдений над плодоношением древесных пород / В. Г. Каппер // Труды по лесному опытному делу. - 1930. - Вып. 8. - С. 103-139.
6. Косых В. М. Дикорастущие плодовые породы Крыма. / В. М. Косых. - Симферополь: Крым, 1967. - 172 с.
7. Косых В. М. Итоги изучения популяционно-количественного состава редких и исчезающих растений Горного Крыма / В. М. Косых // Сб. науч. тр.: [под общ. ред. В. Н. Голубева]. - Ялта, 1986. - Т. 98. - С. 77-90.
8. Летухова В. Ю. Современное состояние популяции боярышника Турнефора (Crataegus tournefortii Grieseb.) в окрестностях г. Старый Крым (Украина, Крым) / В. Ю. Летухова, И. Л. Потапенко // Природничий альманах. Бюлопчш науки. - Вип. 15. - Херсон: ПП Вишемирський, 2011. - С. 83-89.
9. Методические указания к популяционно-количественному и эколого-биологическому изучению редких, исчезающих и эндемичных растений Крыма / [сост. В. Н. Голубев, Е. Ф. Молчанов]. - Ялта, 1978. - 42 с.
10. Молчанов Е. Ф. Актуальные вопросы совершенствования сети заповедных территорий в Крыму / Е. Ф. Молчанов, Л. К. Щербатюк, В. Н. Голубев, В. М. Косых // Бюлл. ГНБС. - 1983. - Вып. 52. - С. 5-10.
11. Серебряков И. Г. Жизненные формы растений и их изучение / И. Г. Серебряков // Полевая геоботаника. - М.-Л.: Наука, 1964. - Т. 3. - С. 146-208.
12. Цвелев Н. Н. Род Crataegus L. / Н. Н. Цвелев // Флора Восточной Европы. - Т. 10. - С.-Пб.: Мир и семья, 2001. -С. 557-586.
13. Шатко В. Г. Конспект флоры хребта Тепе-Оба (Крым) / В. Г. Шатко, Л. П. Миронова // Бюлл. ГБС. - 2011. -Вып. 197. - С. 43-71.
14. Юго-восточный Крым: Лисья бухта - Эчки-Даг // Справочное издание: Экологическое общество «Галантус» [под ред. А. А. Вронского, Л. П. Мироновой]. - Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика», 1998. - 120 с.
15. Mosyakin S. L. Vascular plants of Ukraine: a nomenclatural checklist / S. L. Mosyakin, M. M. Fedoronchuk. - Kiev, 1999. - 346 p.
Летухова В. Ю., Потапенко 1 Л. Нова популящя Crataegus tournefortii в твденно-схвдному Криму //
Екосистеми, ïх оптимiзацiя та охорона. ^мферополь: ТНУ, 2014. Вип. 11. С. 138-143.
Виявлена нова популящя рщюсного охоронюваного виду Crataegus tournefortii Griseb. в околицях м. Старий Крим (Швденно-Схщний Крим). Встановлено кшьюсть дерев в популяци та ïх таксацшш характеристики, також дана оцшка рясносп плодоношення та фггосаштарного стану рослин.
Ключовi слова: Crataegus tounefortii Griseb., швденно-сыдний Крим, популящя, охорона.
Letukhova V. Ju., Potapenko 1 L. The new population of Crataegus tournefortii in south-east Crimea // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 11. P. 138-143.
The new population of rare protected species Crataegus tournefortii near Stary Krim (South-East Crimea) has been discovered. Number of plants and their sizes has been set, the fruiting intensity and phytosanitary state of C. tournefortii trees also estimated.
Key words: Crataegus tounefortii Griseb., south-eastern Crimea, population, protection.
Поступила в редакцию 25.04.2014 г.
