CC BY
33
УДК 581.9
особенности состава и структуры парциальных
флор городских лесных фитоценозов в зависимости от разных подходов к озеленению (на примере городов Обнинск и калуга)
А.А. евсеева
Изучен состав флоры в зеленых зонах городов Калуга и Обнинск, реализующих разные подходы к городскому озеленению. Проведен детальный сравнительный таксономический анализ, отмечены различия флор городов, выявлены наиболее часто встречающиеся виды в двух урбоэкосистемах.
ключевые слова: городское озеленение, городские фитоценозы, синантропизация флоры.
Город - сложная система динамически взаимодействующих субсистем: природной и антропогенной. Городская среда очень специфична, одно из основных ее отличий - дискретность, определяемая антропогенными факторами: ее свойства значительно отличаются на небольших по размерам участках, расположенных рядом друг с другом (Чистякова, 2009).
Человечество издревле строило города с учетом природных особенностей - наличия водоемов, рельефа, господствующих ветров и т.д. Городские экосистемы доиндустриальной эпохи обеспечивали круговорот природных процессов и тем самым выполняли биосферные функции. Научно-техническая революция привела к сдвигам эволюции биосферы, этот процесс отражается в появлении наряду с естественной и близкой к ней природной средой искусственной среды - урбоэкосистемы, которая является формой взаимодействия общества и природы на современном этапе развития биосферы. Лучше отражают это взаимодействие наиболее антропогенно измененные селитебные территории. Здесь антропогенное влияние на компоненты природы связано с изменением физико-химических свойств почв (уплотнением и изменением почвенных горизонтов, засолением в результате использования противогололедных реагентов и др.), загрязнением атмосферы и прямым воздействием человека на компоненты природной среды.
На сегодняшний день одной из наиболее актуальных задач изучения антропогенного влияния на растительный покров является рассмотрение процесса синантропизации растительности как многомерного явления, приводящего к целому комплексу негативных последствий. Большинство известных нам работ
(Ильминских, 1992; Ишбирдина 1992; Березуцкий, 1999; Ишбирдин, 2001; Едренкина, 2005; Соколова, 2006; Нигметова, 2007; и др.) посвящены, в основном, изучению флор городов или их отдельных фракций. В этих работах был проведен анализ флористического состава, закономерностей формирования синан-тропных флор и растительности, влияния человека, а также обсуждены вопросы охраны. Известны и другие работы, результаты которых легли в основу классификации синантропной растительности, рассматривающие становление городской растительности как особого компонента растительной оболочки Земли (Савченко, 2004; Инфантов, Золотухин, 2009). Объектами урбофитоценологии традиционно являются остатки естественных фитоценозов и полуестественные фитоценозы в черте города, пригорода или любой другой территории, измененной человеком в рамках своей экономической и хозяйственной деятельности.
Один из путей улучшения среды проживания людей в городе - озеленение. Озелененность селитебной территории наряду с расположенными вблизи природными экосистемами (лесопарки) является важной составляющей качества жилой среды. Зеленые насаждения открытого грунта формируют микроклимат вокруг здания или в жилом квартале. Грамотно осуществленное озеленение с точки зрения подбора и размещения ассортимента растений значительно улучшает микроклимат городской застройки. Городское озеленение, выполненное на основе достижений экологической и агротехнической наук и по правилам ландшафтного дизайна, нормализует аэрацию жилых кварталов, ликвидирует излишнюю продуваемость, оптимизи-
рует температуру и влажность воздуха, способствует увеличению содержания кислорода и фитонцидов в воздухе. Все это благотворным образом сказывается на санитарном состоянии городской среды. Кроме того, озеленение может задерживать старение и разрушение конструкций, увеличивая период между ремонтами, снижать темпы эрозии урбанизированных почв (Сидорин, 2008).
Озелененные городские территории включают комплексы естественной растительности и искусственно созданные сообщества. Созданные человеком элементы озеленения характеризует более упрощенная структура, отсутствие внутриценотических связей и отсутствие особенности естественных природных экосистем - саморегуляции. Например, без интенсивного ухода за искусственными городскими древесными насаждениями срок их жизни составит около 25 лет, в то время как продолжительность жизни древесных растений этих же видов в природной среде может достигать нескольких сотен лет (Чистякова, 2009). Поэтому очень важно использование в зеленом строительстве остатков естественной растительности, что является более эффективным по сравнению с созданием искусственных зеленых массивов. При использовании фрагментов естественной растительности для создания зеленой зоны города желательно включать в застройку жилых кварталов достаточно крупные участки площадью более 5 га. Растительность таких территорий обладает, по сравнению с искусственными насаждениями, большим биоразнообразием и устойчивостью, близкими к естественным. Однако неизбежная синантропизация растительности приводит к исчезновению региональных различий в составе флоры, замене фрагментов естественных сообществ антропогенными производными, увеличению обилия антропофитов, снижению продуктивности и обеднению флористического состава, исчезновению редких видов. Синантропизацию рассматривают как стратегию адаптации растительного мира Земли к условиям среды, измененным или созданным деятельностью человека (Горчаковский, 2007).
Процесс синантропизации при озеленении, акцентированном на сохранении естественных фито-ценозов в городской черте, должен быть менее выражен, так как природные экосистемы более устойчивы и сдерживают внедрение и распространение синан-тропных видов.
Статья посвящена результатам исследования флоры городов Калуга и Обнинск, находящихся в одной природной зоне на расстоянии 70 км друг от друга. Основные различия в составе и структуре флоры
этих городов обусловлены различными принципами в реализации зеленого строительства. Сохранение естественных фитоценозов в городской черте практикуется в Обнинске. В Калуге на месте уничтоженной урбанизацией естественной растительности преобладают спонтанно возникшие вторичные ценозы с преобладанием синантропных видов.
Известны проведенные ранее на территории Калуги флористические исследования парковой и уличной древесно-кустарниковой растительности. Описано 140 видов деревьев и кустарников, обнаруженных на территории города (Романова, Алешина, 2003; Крылов, 2006).
На территории Обнинска изучалась флора и растительность остатков естественных лесов, которые сохранились при застройке города (Рассказова, 2006). Было установлено, что парциальная флора изученной растительности г. Обнинск насчитывает 172 вида растений из 42 семейств. На основе данных таксационных описаний, полученных в 1985 и 1994 гг. проведен анализ динамики разнообразия лесных фитоценозов (Лесное хозяйство..., 2001; Анучин, 1982).
В представленной работе под флорой города понимается локальная парциальная флора (Юрцев, 1991) лесных фитоценозов естественного и антропогенного происхождения. Были исследованы все компоненты флоры сосудистых растений городских фитоценозов - виды древесно-кустарникового и травянистого ярусов. Всего было заложено 60 площадок размером 100 м2, по 30 в каждом городе. Установлено, что флора обоих городов представлена четырьмя порядками: Equisetophyta, Polypodiophyta, Pynophyta, Magnoliophyta, где Magnoliophyta значительно преобладает (93,1% в Калуге и 96% в Обнинске).
Флора г. Калуга насчитывает 145 видов растений, которые относятся к 110 родам и 47 семействам. Наиболее насыщенными видами на территории города являются 10 семейств: Rosaceae, Роасеае, Asteraceae, Lamiaceae, Apiaceae, Caryophyllaceae, Сурегасеае, Fabaceae, Ranunculaceae, Liliaceae (табл. 1). Остальные 37 семейств содержат от одного до нескольких видов.
Видовой состав изученной территории г. Обнинск представлен 172 видами, относящимися к 133 родам, 47 семействам. К 10 ведущим семействам принадлежит более 60% всей флоры (табл. 1). Это семейства Asteraceae, Rosaceae, Poaceae, Fabaceae, Lamiaceae, Apiaceae, Brassicaceae, Ranunculaceae, Geraniaceae, Scrophulariaceae. Остальные 37 семейств представлены малым количеством видов - от одного до четырех в семействе. К этим семействам относятся 64
Бюл. Моск. о-вА испытателей природы. отд. БИол. 2012. т. 117, вып. 3
59
вида из 53 родов; 15 семейств представлены одним видом (32%).
В г. Калуга наиболее распространенными являются следующие роды растений: Carex, Equisetum, Galium, Geum, Impatiens, Rubus, Poa. Наиболее распространены на территории Обнинска 8 родов: Trifolium, Geranium, Carex, Galium, Lathyrus, Poa, Ranunculus, Rubus (табл. 2). Состав наиболее распространенных родов в Калуге и Обнинске различает-
ся. В Обнинске в эту группу входят такие роды, как Geranium, Ranunculus и Lathyrus, причем род Lathyrus включает в себя занесенный в «Красную книгу Калужской области» (2006 г) вид Lathyrus niger (L.) Bernh. Преобладающие в Обнинске роды растений, как правило, представлены видами, произрастающими в устойчивых природных биотопах. В Калуге видовое богатство этих родов представлено в меньшем объеме. И, напротив, более высокая представ-
Т а б л и ц а 1
распределение флористических видов по семействам в городах калуга и Обнинск
Калуга Обнинск
семейство общее число видов % от общего числа семейство общее число видов % от общего числа
Rosaceae 19 13,1 Asteraceae 21 12,6
Poaceae 14 9,6 Poaceae 16 9,5
Asteraceae 11 7,5 Rosaceae 16 9,5
Lamiaceae 9 6,1 Fabaceae 12 7,2
Apiaceae 7 4,8 Labiatae 10 5,9
Caryophyllaceae 6 4,1 Umbelliferae 7 4,1
Cyperaceae 6 4,1 Cruciferae 6 3,6
Fabaceae 6 4,1 Ranunculaceae 6 3,6
Ranunculaceae 5 4,1 Geraniaceae 5 3
Liliaceae 4 2,6 Scrophulariaceae 5 3
Остальные 58 39,9 Остальные 68 38
Всего: 145 100 Всего: 172 100
распределение флористических видов по родам в городах калуга и Обнинск
Калуга Обнинск
общее число % от общего общее число % от общего
видов числа видов видов числа видов
Carex 6 5,5 Trifolium 5 3,9
Rubus 4 3,7 Geranium 5 3,9
Galium 3 2,7 Carex 4 3
Geum 3 2,7 Galium 3 2,2
Impatiens 3 2,7 Lathyrus 3 2,2
Equisetum 3 2,7 Poa 3 2,2
Poa 3 2,7 Ranunculus 3 2,2
Rubus 3 2,2
Остальные 85 77,3 Остальные 104 78,2
Всего: 110 100 Всего: 133 100
Т а б л и ц а 2
60
бюл. моск. о-ба испытателей природы. отд. биол. 2012. т. 117, вып. 3
ленность во флоре Калуги таких родов, как Geum, Impatiens говорит о том, что фитоценозы г. Калуга более антропогенно трансформированы. Некоторые из наиболее часто встречающихся на территории Калуги видов относятся к синантропным и руде-ральным видам. Среди травянистых видов наиболее часто встречается Impatiens parviflora DC. (встречен на 63,3% всех площадок). Среди других наиболее распространенных видов Stellaria holostea L., Oxalis acetosella L. (56,6%), Ajuga reptans L. (53,3%), Dryopteris carthusiana (Vill.) H.P. Fuchs (53,3%), Lamiastrum galeobdolon (L.) Ehrend. et Polatschek (46,6%), Convallaria majalis L. (46,6%), Geum urbanum L. (46,6%). Наиболее встречаемые виды древесно-кустарниковой флоры: Pinus sylvestris L. (80%), Corylus avellana L. (73,3%), Sorbus aucuparia L. (63,3%), Quercus robur L. (40%), Picea abies (L.) H. Karst. (33,3%), Acer platanoides L. (33,3%).
В составе наиболее встречаемых видов древесно-кустарниковой и травянистой флоры в г. Обнинск оказались типичные лесные виды. Наиболее высокую встречаемость имели виды: Sorbus aucuparia L. (61,5%), Picea abies (L.) H. Karst. (61,5%), Corylus avellana L. (57,7%), Lonicera xylosteum L. (50%), Betulapubescens Ehrh. (50%), Ajuga reptans L. (61,5%), Impatiens parviflora DC. (57,7%), Asarum europaeum L. (53,8%), Lamiastrum galeobdolon (L.) Ehrend. et Polatschek (53,8%), Elymus caninus L. (50%), Lysimachia nummularia L. (50%).
Таким образом, в числе наиболее часто встречаемых видов растений лесных фитоценозов Обнинска оказались исключительно лесные виды. В Калуге же в перечне наиболее часто встреченных видов растений имеются типичные синантропные виды, такие как Impatiens parviflora DC., Geum urbanum L. и широко используемый в культуре древесный вид - Acer platanoides L. Выявленный факт объясняется тем, что на территории г. Обнинск сохранились фрагменты лесных фитоценозов в виде вкраплений в структуру зеленых насаждений города. Эти фитоценозы в определенной мере стабильны, о чем свидетельствует видовой состав древесно-кустарниковой и травянистой флоры, представленной в основном аборигенными
лесными видами. Выявлены различия и в составе эколого-ценотического и адвентивного компонентов флоры. Все встреченные виды растений были поделены на 4 укрупненные эколого-ценотические группы: лесные виды (в том числе опушечные, опушечно-лесные и болотно-лесные), интродуценты, сорные и группа видов, относящихся к прочим местам обитания (луговые, прибрежные и др.). Для двух исследуемых городов соотношение этих групп видов оказалось различным. В Калуге к лесным видам относятся 51,7% от общего числа видов, в Обнинске доля этих видов выше - 58,1%. Видов-интродуцентов в лесных фитоценозах Калуги насчитывается, напротив, больше (6,2%), чем в Обнинске (2,3%). Сорные виды также составляют большую долю в лесных фитоценозах Калуги (17%). В Обнинске их доля достигает лишь 13,9%. Таким образом, эколого-ценотический анализ также свидетельствует о большей синантропизации флоры Калуги.
Количество отражающих уровень синантропиза-ции локальной флоры заносных видов на исследуемых территориях также различно. В Калуге этот показатель выше: адвентивные виды составляют здесь 9,5% от их общего числа, в то время как в Обнинске к ним относятся всего 4,6%, т.е. доля их здесь более чем в 2 раза ниже.
Таким образом, на флористический состав и, в конечном итоге, на исполнение основных возложенных на озеленение функций (санитарно-гигиеническая, эстетическая, рекреационная) существенное влияние оказывает стратегия градостроительства. При размещении на территории города рекреационных зон с сохранением лесной растительности городские объекты озеленения отличаются большей устойчивостью, характерной для лесных фитоценозов, несколько меньшим разнообразием синантропных видов, а часто и наличием редких видов растений. При традиционном подходе к озеленению города вторичные лесные фи-тоценозы зачастую отличаются видовым разнообразием, характеризующимся наличием спонтанно распространяющихся не свойственных региону видов-интродуцентов, а также распространением сорных видов растений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Анучин Н.П. Лесная таксация. М., 1982. 552 с. Березуцкий, М.А. Антропогенная трансформация флоры //
Бот. журн. 1999. Т. 84. № 6. С. 8-19. Горчаковский П.Л., Харитонова О.В. Синантропизация растительного покрова Печоро-Илычского биосферного
заповедника в высотном градиенте // Экология. 2007. № 6. С. 403-408. Едренкина В.А. Флора и растительность зеленой зоны города Уфы: влияние человека и задачи охраны. Дис. ... канд. биол. наук. Уфа, 2005.
Ильминских Н.Г. Флорогенез в условиях урбанизированной среды (на примере городов Вятско-Камского края). Авто-реф. дис. ... докт. биол. наук. СПб., 1992. 36 с.
Инфантов А.А., Золотухин А.И. Синантропизация флоры малого города (на примере г. Балашов) // Поволжский экологический журнал. 2009. № 3. С. 190-194.
Ишбирдин А.Р. Эколого-географические закономерности формирования синантропных флор и растительности селитебных территорий России // Дис. ... докт. биол. наук. М., 2001.
Ишбирдина Л.М. Эколого-биологическая характеристика флоры и растительности г. Уфа и их динамика за 60-80 лет. Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Днепропетровск, 1992. 17с.
Крылов А.В., Шестакова Г.А., Романова Р.А. К дендрофлоре города Калуги и его окрестностей // Науч. тр. Калужского государственного педагогического университета имени К.Э. Циолковского. Сер. Естественные науки. Калуга, 2006. С. 207-212.
Лесное хозяйство: Терминологический словарь / Под ред. В.А. Алексеева. Л., 1990. 200с.
Нигметова А.М. Флора Астрахани: Динамика, современное состояние, оптимизация. Автореф. дис ... канд. биол. наук. Астрахань, 2007.
Рассказова М.М. Оценка состояния некоторых лесных фи-тоценозов в условиях рекреационной нагрузки // Дис ... канд. биол. наук. Калуга, 2006. С. 18-28, 57.
Романова Р.А., Алешина Ж.В. Дендрофлора г. Калуга // Вопросы археологии, истории, культуры и природа Верхнего Поочья: Мат-лы Х рег. конф. Калуга, 2003. С. 692-698.
Савченко А.Е. Природа в городе: остаться в живых. Влияние факторов биотопа на городские фитоценозы // Строительный эксперт № 24. 23.12.2004.
Сахапов М.Т., Миркин Б.М., Ишбирдина Л.М. Урбофитоце-нология: изучение спонтанной растительности городов // Усп. Совр. биол. 1990. 109. № 3. С. 453-466.
Сидорин А.М. Жилая среда и качество жизни: основные факторы влияния и степень их значимости // Архитектура и градостроительство России. 2008. № 9. С. 4-11.
Соколова И.Г. Синатропная флора города Псков //Дис.......
канд. биол. наук. СПб, 2006.
Чистякова С.Б. Город и природа // Архитектура и градостроительство России. 2009. № 5. С. 2-20.
Юрцев Б.А., Камелин Р.В. Основные понятия и термины флористики: Учебное пособие по спецкурсу. Пермь, 1991. 81 с.
Поступила в редакцию 06.05.10
features of the composition and structure of the partial floras of urban forest phytocoenosis, depending on the different approaches to gardening (for example, the city of
obninsk and kaluga)
A.A. Evseeva
Studied the floristic composition of plants in the green zones in the city of Kaluga and Obninsk, implementing different approaches to urban greening. A detailed comparative taxonomic analysis, revealed the most common species in the two urban ecosystems, defined by the ratio of cereals, legumes and forbs.
Key words: Urban greening, urban phytocenoses, synanthropization flora.
сведения об авторе: Евсеева Анна Александровна - аспирант кафедры ботаники, микробиологии и экологии Калужского государственного университета им. К.Э. Циолковского ([email protected]).
