ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНДИКАЦИЯ КРАЕВОГО ЭФФЕКТА В РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВАХ НА ГРАНИЦЕ КОНТАКТА «ЛЕС-ЛУГ» (НА ПРИМЕРЕ ЛОГА ХОЛОДНОГО, ПРИРОДНЫЙ ПАРК «САМАРОВСКИЙ ЧУГАС») Лобанова Юлия Алексеевна Учитель химии, Ю.П. Пережегина Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №2», 10 класс Российская федерация, Ханты-Мансийский автономный округ-Югра, город Ханты-Мансийск В настоящее время проблема сохранения окружающей среды в целом и в том числе краевого эффекта «лес-луг» концентрирует на себе внимание экологов не только нашей страны, но и всего мира. На территории города ХантыМансийска в последнее время происходит активное преобразование естественных ландшафтов и повышение хозяйственной освоенности городской территории и устойчивый рост эмиссии загрязнителей. Поэтому и нас заинтересовал вопрос о ценности краевого эффекта Краевой эффект — это сочетание комплекса факторов, обуславливающих тенденцию к увеличению разнообразия и плотности организмов на окраинах двух соседствующих сообществ в наш случае «лес-луг» и в переходных областях между ними. Новизна нашего исследования состоит в том, что на сегодняшний день, подобная работа на территории лога Холодный (Природный парк «Самаровский чугас») не проводилась. Цель: выявление особенностей проявления краевого эффекта на границе контакта «лес-луг». Гипотеза: Верно ли, что в области контакта сообществ растений луга и леса развивается краевой эффект, проявляющийся в повышении видового богатства растений, более высокой их продуктивности и увеличении активности почвенных ферментов. Объект исследования: экотон на границе лес-луг на территории лога Холодного. Предмет исследования: растительность экотона , каталазная активность почвы. Для подтверждения гипотезы мы решали задачи: 1. Описать видовой состав лесных и луговых растительных сообществ лога Холодного. 2. Охарактеризовать комплексы доминирующих видов в растительных сообществах леса, луга и области их перехода. 3. Проанализировать тенденцию изменения экологических показателей растительных сообществ и ферментативной активности почв в области контакта леса и луга. 4. Определить связь видового богатства растительных сообществ с биологической активностью почвы. Материалы и методы исследования Исследование проводили с июля по октябрь 2011 года на модельном участке лога Холодный, расположенном на территории Природного парка «Самаровский Чугас» Для выявления краевого эффекта в области контакта растительных сообществ леса и луга заложена трансекта, которая содержал 9 площадок одинакового размера и расположенных на разном расстоянии друг от друга. На каждой пробной площадке определяли видовой состав растений, проективное покрытие по шкале обилиядоминирования Браун-Бланке, надземную фитомассу растений в воздушно-сухом , также брали пробы почвы, на определение каталазной активности газометрическим способом (реакция с H2O2) по методу Галстяна. В результате изучения растительности заложенной трансекты выявлено 47 видов растений, относящихся к 25 семействам. Видовой состав сосудистых растений представлен 45 видами (24 семейства), а мохообразных – 2 видами (1 семейство). Наибольшим видовым богатством отличаются сем. Бобовые (5 видов), Сложноцветные (5 видов) и Розовые (4 вида). Общими для растительных сообществ леса, луга и лесолугового экотона были 11 видов: клевер луговой, незабудка дернистая, мятлик луговой, овсяница луговая, черноголовка обыкновенная, лютик ползучий, осока, лапчатка гусиная, таволга вязолистная, одуванчик лекарственный и хвощ лесной. В составе растительности лесолугового экотона (участки 4-6) нами отмечено самое большое количество видов 33. Из них только 7 видов приурочено к экотону и не встречаются на лугу и в лесу. К таким видам относятся брусника обыкновенная, черника обыкновенная, звездчатка ланцетовидная, подмаренник северный, малина обыкновенная, ситник и осот полевой. Растительные сообщества луга, леса и зоны контакта «лес-луг» характеризуются специфичным набором доминантов. В луговом фитоценозе доминирует клевер ползучий, лапчатка гусиная и лютик ползучий, в лесном – мхи гилокомиум блестящий и плевроциум Шребера, а в области контакта сообществ - гилокомиум блестящий, кислица обыкновенная, хвощ лесной и черника обыкновенная. Как видно из Таблицы 1, экологические индикаторы краевого эффекта (ферментативная активность почвы, видовое богатство и биомасса растительных сообществ) изменяются не согласованно. Например, всплеск числа видов растений отмечается на участках 3-7, фитомассы – на участках 2-4, а активности каталазы – на участках 2-8. Всплеск значений всех трех индикаторов краевого эффекта происходит только на участках 3-4 и, по-нашему мнению, они являются истинным экотоном. При этом повышенный уровень видового богатства растений и каталазной активности почвы в лесу, указывает на распространение экотона до участка 7. Таблица 1. Экологические показатели сообществ растений и ферментативной активности почвы на изученной трансекте. Участок Показатель 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Число видов растений Сухая фитомасса, г Каталазная активность, мл О2/г/мин 16 35.31 3.80 18 38.21 8.90 22 45.04 6.80 25 31.80 6.93 22 24.38 6.27 17 14.14 4.43 24 9.73 7.40 21 6.32 8.00 16 5.22 3.20 * жирным шрифтом выделены значения, указывающие на проявление краевого эффекта; ** темно-серым цветом выделена область распространения истинного экотона, светло-серым – вероятного экотона. Таким образом, лесолуговой экотон проявляется на участках 3-7 и распространяется от границы контакта леса и луга на 10.5 м как в сторону леса, так и в сторону луга. В области экотона наблюдается увеличение активности почвенной каталазы. Вероятной причиной этого может являться формирование благоприятных условий для почвенных организмов. Повышенное видовое богатство растений в области экотона увеличивает кормовое разнообразие, что может привлекать почвенных животных и способствовать более интенсивному поступлению и накоплению каталазы в почве. На основе полученных результатов мы сделали следующие выводы: 1. Видовой состав растений представлен 47 видами. Наибольшее их число (33 вида) отмечено в лесолуговом экотоне, меньшее (27 видов) - в растительном сообществе леса, а минимальное (23 вида) – в сообществе луга. 2. Растительные сообщества луга, леса и зоны контакта «лес-луг» характеризуются специфичным набором доминантов. В луговом фитоценозе доминирует клевер ползучий, лапчатка гусиная и лютик ползучий, в лесном – мхи гилокомиум блестящий и плевроциум Шребера, а в области контакта сообществ - гилокомиум блестящий, кислица обыкновенная, хвощ лесной и черника обыкновенная. 3. В области контакта сообществ растений луга и леса развивается краевой (опушечный) эффект, проявляющийся в повышении видового богатства растений, более высокой их продуктивности и увеличении активности почвенных ферментов. Это указывает на развитие в этой области экотона, который распространяется на 10.5 м от границы контакта сообществ как в сторону леса, так и в сторону луга. 4. Выявлена тесная прямая связь активности почвенной каталазы с видовым богатством растений, что может быть связано развитием в области экотона благоприятных условий для почвенных организмов, привлекаемых более высоким разнообразием корма. Практическая значимость работы: а) Результаты работы позволяют оценить биологическое разнообразие экотона на границе лес-луг на территории лога Холодного и других моделях. Создание и обоснование теоретических и методических основ устойчивого природопользования в зоне экотона «лес-луг», оценка экологического состояния и разработка конкретных практических рекомендаций и схем природопользования – являются актуальными с научной точки зрения и имеют важное народнохозяйственное значение. б) Материалы исследования могут быть использованы на занятиях элективного курса в школ.е Рекомендации: 1. Необходима смена принципов ведения хозяйствования в экотоне «лес-луг» лога Холодного, ориентация на рациональное природопользование, в том числе исключить антропогенное влияние. 2. Для разработки и принятия эффективных управленческих решений необходимо: – активизировать разработку кадастров природных ресурсов лесо-луговых территорий. – детализировать градостроительный, лесной кадастры. Список литературы 1. Минеев В.Г. и др. Практикум по агрохимии: Учебн. пос. М.: Изд-во МГУ, 2001. 689 с. 2. Самедов П.А., Надиров Ф.Т. Влияние дождевых червей и мокриц на физико-химические и поверхностные свойства почв / Почвоведение, №8, 1989. С.109-115. 3. Зайков Г.И. Учение о растительных сообществах. Омск: Изд-во ОмГПУ, 1971. 154 с. 4. Комиссарова Т.С. Полевые уроки по геоэкологии. СПб: Просвет, 1995. 168 с. 5. Нетрусов А.И., Захарчук Л.М. и др. Практикум по микробиологии: Учеб. пос. для студ. ВУЗов. М.: Издательский центр «Академия», 2005. с. 105-107. 6. Бабьева И.П., Агре Н.С. Практическое руководство по биологии почв. М.: Сельхозлит, 1971. 211 с.