V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Введение

Лес представляет собой одну из важнейших составных частей растительного покрова Земли. Флора и растительность в лесоведение изучается, не оторвано от среды, а во взаимосвязи с климатическими, почвенными и другими факторами, включая и деятельность человека. Поэтому проблемы охраны лесных сообществ, рационального их использования имеют первостепенное значение для будущего такого крупного мегаполиса, например, как Самара. В связи с этим мы поставили перед собой цель: провести фитомониторинг флоры парка имени 60-летия Советской власти и на его основе определить современное состояние данного природного объекта. Перед настоящей работой были поставлены следующие задачи:

1) на основе литературных данных описать природно-экологическую обстановку района исследования;

2) провести инвентаризацию видового состава высших сосудистых растений флоры парка имени 60-летия Советской власти;

3) дать развёрнутую эколого-биологическую характеристику флоры изученной территории.

Материалы и методы

В подготовительный период изучались литературные и картографические материалы по обсуждаемому вопросу.

Полевые исследования флоры проводились нами в 2012 г. во время полевой практики и самостоятельных поездок автора (рис.1).

В природе осуществлялся сбор гербарного материала, составлялись подробные флористические списки и проводились полевые описания растительных сообществ.

В камеральный период анализировались собранные данные, проводилось уточнение видовой принадлежности растений, и анализировались более ранние гербарные сборы.

Рис. 1. Полевые исследования флоры автором в летний период

(фото автора).

Определение растений проводилось по доступным определителям (Маевский, 1964; Терехов, 1969; Определитель растений Среднего Поволжья, 1984; Флора европейской части СССР, 1974-1996). Для проверки правильности определения мы обращались к гербарным фондам ПГСГА и за консультациями к ведущим ботаникам ПГСГА.

Результаты и обсуждение

Город Самара – один из крупнейших в России промышленный, культурный, учебно-научный областной центр (Учайкина, Лопухов, 1999). Город вытянулся вдоль берега Волги с юго-запада на северо-восток почти на 40 км, а перпендикулярно в отдельных местах его протяжённость достигает 20 км (Путеводитель по городу, 1966, 1971, 1976; Город Куйбышев, 1986).

Самара испытывает большую промышленную нагрузку. Самарский промышленный узел включает комплекс мощных предприятий авиакосмического машиностроения, станкостроения, моторостроения, химии, полиграфии, переработки сельскохозяйственной продукции. Развитие промышленности резко обостряет экологическую обстановку. Обзор природно-экологического состояния города показал, что требуется стабилизация экологической обстановки (Самара столица губернии, 2009). Мощному «антропогенному прессу» необходимо создать достаточный противовес, одним из элементов которого должны стать рекреационные зоны.

Исследуемая нами территория – лесопарк им. 60-летия Советской власти находится в границах улиц Стара-Загоры, Ташкентской, Алма-Атинской и Московского шоссе (рис. 2).

Лесопарк создан по решению Куйбышевского облисполкома в 1977 г. (рис. 3). Основой данной рекреационной зоны послужил участок естественной лесной растительности с клёном, дубом, липой и вязом. Также были произведены искусственные посадки тополей и ясеня (Пылявский, 1985).

Судьба этой территории оказалась очень неоднозначной. Последние 20 лет лесопарк не числился на балансе МУП «Парки Самары». За это время многие его участки превратились в несанкционированные свалки. 17 октября 2008 г. была одобрена заявка областного правительства на строительство спортивного парка на базе лесопарка им. 60-летия Советской власти. Согласно проведенному анализу земельного участка, размещение основных спортивных объектов планируется в зоне оврага и местах наименьшего скопления деревьев.

Рис. 2. Карта-схема района исследования (фото с Google Earth).

Рис. 3. Вход в парк со стороны ул. Стара-Загоры. Со всех сторон к парку примыкает дорога с интенсивным движением автотранспорта, которая является постоянным источником шума, большого количества пыли и вредных газов (фото автора).

На территории будущего спортивного парка будут построены стадион на 45 тысяч зрителей, спортивная школа, спортивная база с 5-7 тренировочными полями, гостиница, крытый футбольно-атлетический манеж. Помимо этого предусмотрено создание благоустроенной парковой зоны с беговыми и велосипедными дорожками, лыжероллерной трассой, спортплощадками (http://vk.com/lesopark_29_04).

В результате проведённого фитомониторинга и обработки полученных материалов установлено, что флора лесопарка им. 60-летия Советской власти представлена 109 видами высших сосудистых растений.

Они принадлежат к 78 родам, 38 семействам и 3 отделам (таблица 1). Названия систематических групп приводится по системе, принятой во «Флоре европейской части СССР» 1974-1996. Наименования видов даны в соответствии с флористической сводкой С.К. Черепанова (1995).

Таблица 1

Таксономическое разнообразие флоры лесопарка

им. 60-летия Советской власти

Систематическая группа	Число			% от общего числа видов
	Семейств	Родов	Видов
Отдел Equisetophyta	1	1	2	1,8%
Отдел Polypodiophyta	2	2	2	1,8%
Отдел Magnoliophyta, в том числе:	35	75	105	96,3%
Класс Magnoliopsida	33	70	93	85,3%
Класс Liliopsida	5	8	12	11,0%
Всего:	38	78	109	100%

Соотношение крупных таксономических групп показывает, что наибольшее число видов (105; 96,3%) насчитывает отдел Magnoliophyta (Покрытосеменные). Отдел Equisetophyta (Хвощевидные) содержит одно семейство Хвощёвые представленное 1 родом и 2 видами:Equisetum hyemale и Equisetum sylvaticum. Отдел Polypodiophyta (Папоротниковидные) содержит два семейства: Щитовниковые представленное 1 родом и 1 видом - Dryopteris filix-mas.Гиполеписовые тоже представленное 1 родом и 1 видом: Pteridium aquilinum.

Роль ведущих семейств, цветковых растений флоры лесопарка им. 60-летия Советской власти отражена в таблице 2.

Довольно высокая степень устойчивости флоры отмечается у следующих семейств: Asteraceae (13 видов), Fabaceae (11 видов), Rosaceae (11 видов), Poaceae (5 видов), Lamiaceae (5 вида), Cyperaceae (4 видов), Boraginaceae (4 вида), Brassicaceae (4 вида), Campanulaceae (3 вида), Ulmaceae ( 3 вида), Violaceae ( 3 вида). В этих семействах зарегистрировано в сумме 66 видов (60,6%), т.е. более половины от общего числа видов. Остальные 27 семейств представлено меньшим количеством видов (43).

Таблица 2

Ведущие семейства цветковых растений (по количеству видов)

Название семейства	Число видов	% от общего числа видов
1. Asteraceae - Сложноцветные	13	11,9%
2. Fabaceae - Бобовые	11	10,1%
3. Rosaceae - Розоцветные	11	10,1%
4. Poaceae - Злаковые	5	4,6%
5. Lamiaceae - Губоцветные	5	4,6%
6. Cyperaceae - Осоковые	4	3,7%
7. Boraginaceae - Бурачниковые	4	3,7%
8. Brassicaceae - Крестоцветные	4	3,7%
9. Campanulaceae - Колокольчиковые	3	2,8%
10. Ulmaceae - Вязовые	3	2,8%
11. Violaceae - Фиалковые	3	2,8%
Общее число видов ведущих семейств	66	60,6%
Всего:	109	100%

В картине соотношения родов во флоре лесопарка лидируют роды, с минимальным количеством видов. Замыкают этот ряд роды, представленные максимальным количеством видов (таблица 3).

Таблица 3

Соотношение родов флоры лесопарка им. 60-летия Советской власти

Статус рода	Количество родов
	Абсолютное	в процентах
Родов по 4 видов	1	1,3%
Родов по 3 вида	5	6,4%
Родов по 2 вида	14	17,9%
Родов по 1 виду	58	74,4%
Всего:	78	100%

В картине соотношения флористических показателей сосудистых растений лесопарка лидируют семейства представленные 1-2 видами, замыкают ряд семейства представленные большим числом видов (таблица 4).

Таблица 4

Флора лесопарка им. 60-летия Советской власти

Флористические показатели	Флора в целом
Число семейств	38
Число родов	78
Число видов	109
Число семейств, представленных 1 видом	18
Тоже в процентах	47,4%
Число семейств, представленных 2 видами	12
Тоже в процентах	31,6%

Таким образом, флористическое разнообразие лесопарка базируется на родах цветковых растений, которые представлены здесь минимальным количеством видов. Чем больше таких родов отмечено, тем богаче флористическое разнообразие или флористический состав. Роды, для которых характерно максимальное количество видов не относятся к ведущей группе растений, определяющей флористическое разнообразие лесопарка.

В состав растительного сообщества входят разнообразные виды со своим характерным обликом, габитусом. Растения, сходные по своим приспособлениям к комплексу условий их среды обитания, относят к одной жизненной форме. Классификация растений по внешнему виду начата ещё знаменитым немецким географом А. Гумбольдтом в 1805 г. (Устинова, 1993). Среда обитания и растительный организм, взаимодействуя между собой во времени и пространстве, создают многообразные жизненные формы. С изменением экологических условий существования одна жизненная форма сменяет другую. Экобиоморфы рассматриваются нами традиционно, согласно системе И.Г. Серебрякова (1964).

Наиболее многочисленную группу лесного флористического разнообразия лесопарка имени 60-летия Советской власти составляют травянистые многолетники (поликарпики) – 68 видов (62,4%) (таблица 5). В них довольно существенная роль принадлежит корневищным (26 видов; 38,2%), длиннокорневищным (16 видов; 23,5%), стержнекорневым (14 видов; 20,6 %), и короткокорневищным (5 видов; 7,35%) растениям. Кистекорневые (2 вида; 2,9%), клубнекорневые (2 вида; 2,9%) и дерновинные формы, включая рыхлодерновинные (2 вида; 2,9%) и густодернистые (1 вид; 1,5%), также характерны для флоры лесопарка. На деревья, кустарники, полукустарники и полукустарнички приходится 26 видов или 23,8%.

Монокарпики, в сумме составляют 20 видов или 18,3%. Однолетники представлены 12 видами (11,0%), двулетники – 8 видами растений (7,3%). Это связано с усиленным воздействием антропогенного фактора на фитоценозы лесопарка.

Таблица 5

Соотношение жизненных форм растений флоры лесопарка

им. 60-летия Советской власти

Жизненные формы (экобиоморфы)	Число видов
	Абсолютное	в процентах
Деревья	14	12,8%
Кустарники	10	9,2%
Полукустарники	1	0,9%
Полукустарнички	1	0,9%%
Травянистые многолетники в том числе:	68	62,4%
Корневищные	26	38,2%
Длиннокорневищные	16	23,5%
Стержнекорневые	14	20,6%
Короткокорневищные	5	7,35%
Кистекорневые	2	2,9%
Клубнекорневые	2	2,9%
Рыхлодерновинные	2	2,9%
Густодернистые	1	1,5%
Двулетники	8	7,3%
Однолетники	12	11,0%
Всего:	109	100%

Таким образом, разнообразие экобиоморф отражает особенности экологических режимов растительных сообществ лесопарка.

Эколого-фитоценотический анализ видового состава, на основе приуроченности видов к различным биотопам даёт ясное представление об экологии видов, слагающих флору сообществ лесопарка (Горышина, 1979; Определитель растений Среднего Поволжья, 1984).

Он показывает, что здесь доминирует лесная (52 вида; 47,7%) и лесостепная (27 видов; 24,8%) группы растений (таблица 6). Это объясняется характером исследуемой местности. В сложении растительного покрова немаловажная роль принадлежит сорным (7 видов, 6,4%), луговым (7 видов, 6,4%) и лугово-лесным видам (6 видов, 5,5%).

Таблица 6

Эколого-фитоценотические группы растений флоры лесопарка

им. 60-летия Советской власти

Эколого-фитоценотическая группа	Число видов
	Абсолютное	в процентах
1. Лесная	52	47,7%
2. Лесостепная	27	24,8%
3. Сорная	7	6,4%
4. Луговая	7	6,4%
5. Лугово-лесная	6	5,5%
6. Адвентивная	3	2,8%
7. Степная	2	1,8%
8. Рудеральная	2	1,8%
9. Лугово-степная	1	0,9%
10. Сорно-рудеральная	1	0,9%
Всего:	109	100%

Во флоре лесопарка им. 60-летия Советской власти выявлено 5 экологических групп растений. Из них преобладают мезофиты – 90 видов, что составляет 82,6% от общего видового состава (таблица 7).

Доминирование растений мезофитного характера свидетельствует о преобладании в леса достаточно увлажнённых местообитаний. Промежуточные экологические группы ксерофиты, мезо-ксерофиты и ксеро-мезофиты. Они представлены примерно одинаковым количеством видов (7 видов - 6,4%; 6 видов - 5,5%; 5 видов - 4,6% соответственно).

Таблица 7

Экологические группы растений флоры лесопарка

им. 60-летия Советской власти

Экологические группы	Число видов
	Абсолютное	в процентах
1. Мезофиты	90	82,6%
2. Ксерофиты	7	6,4%
3. Мезо-ксерофиты	6	5,5%
4. Ксеро-мезофиты	5	4,6%
5. Гигро-мезофиты	1	0,9%
Всего:	109	100%

Таким образом, флора лесопарка имеет очень ярко выраженный мезофитный характер. Мезофиты составляют более 80% общей флоры. Участвуя в формировании растительного покрова лесопарка, данная экологическая группа вносит определённое разнообразие в состав её растительности.

В результате проведённых исследований флоры лесопарка нами было установлено, что по хозяйственно-полезным характеристикам изученные растения относятся к 24 группам (таблица 8).

Таблица 8

Хозяйственно-полезные растения лесной флоры лесопарка

им. 60-летия Советской власти

Хозяйственно-полезные группы	Общее количество видов
1. Лекарственные	60
2. Медоносные	48
3. Кормовые	37
4. Красильные	23
5. Декоративные	20
6. Пищевые	18
7. Дубильные	15
8. Ядовитые	14
9. Пыльценосные	12
10. Эфирномасличные	11
11. Пряные	11
12. Поделочные	11
13. Технические, в т.ч. текстильные	9
14. Сорные	8
15. Жирномасличные	7
16. Витаминоносные	6
17. Инсектицидные	5
18. Культивируемые	2
19. Используются в лесоразведении	2
20. Масличные	1
21. Волокнистые	1
22. Противоэрозионные	1
23. Мелиоративные	1
24. Перганосные	1

Среди них доминируют лекарственные растения (60 видов). Также большая роль принадлежит медоносным (48 видов), кормовым (37 видов), красильным (23 вида) декоративным (20 видов) растениям. Пищевые (18 видов), дубильные (15 видов), ядовитые (14 видов), пыльценосные (12 видов), эфирномасличные (11 видов), пряные (11 видов), поделочные (11 видов) растения представлены меньшим количеством видов. От 4 до 10 видов растений содержат хозяйственно-полезные группы как технические, в т.ч. текстильные (9), сорные (8), жирномасличные (7), витаминоносные (6), инсектицидные (5). Остальные группы содержат незначительное количество видов.

В результате проведённых исследований флоры лесопарка выявлено 3 вида раритетных растений (Плаксина, 1998; Сосудистые растения Самарской области, 2007; Флора Самарской области, 2007), что составляет 2,8% от общего числа их флоры. В их составе:

1. Колокольчик волжский – Campanula wolgensis;

2. Осока колючковатая – Carex muricata;

3. Пустырник сердечный – Leonurus cardiac.

Влияние хозяйственной деятельности человека на флору лесопарка имени 60-летия Советской власти весьма велико и разнообразно. Всё многообразие антропогенных воздействий на данную территорию можно свести к нескольким основным группам:

• рубка деревьев и кустарников;

• проведение различных земляных работ;

• несанкционированный сброс мусора (рис. 4);

• непосредственное уничтожение человеком отдельных видов растений;

• разведение костров, что впоследствии может стать пожаром;

• рекреационная нагрузка.

Рис. 4. Свалки мусора, пищевые отходы и т.д., оставленные отдыхающими так же оказывают сильное антропогенное влияние на флору лесопарка имени 60-летия Советской власти (фото автора).

Таким образом, антропогенное воздействие на флору лесопарка искажает и замедляет естественный процесс её формирования, что в целом негативно может отразиться на флористическом разнообразии данной территории. Интенсивная урбанизация природных территорий породила сложные экологические проблемы взаимоотношения городского населения с окружающей его средой (Хотунцев, 2004). Одной из них в условиях крупного промышленного центра – города Самары – является и проблема сохранения лесной флоры.

Литература

Горышина Т.К. Экология растений. – М.: Высшая школа, 1979. – 310 с.

Город Куйбышев: Фотоочерк / сост. Альбокринов Е.В. – Куйбышев: Кн. изд-во, 1986. – 128 с.

Маевский П.Ф. Флора Средней полосы Европейской части СССР. – Л.: Колос, 1964. – 876 с.

Определитель растений Среднего Поволжья / Под ред. В.В. Благовещенского. – Л.: Наука, 1984. – 391 с.

Плаксина Т.И. Редкие, исчезающие растения Самарской области. – Самара: Изд-во «Самарский университет», 1998. – 272 с.

Путеводитель по городу / сост. Соболев И.М. – Куйбышев: Кбш. кн. изд-во, 1966. – 320 с.

Путеводитель по городу / сост. Пономарев А.М. – Куйбышев: Кбш. кн. изд-во, 1971. – 192 с.

Путеводитель по городу / сост. Пономарев А.М. – Куйбышев: Кбш. кн. изд-во, 1976. – 224 с.

Пылявский Я.Г. Самара-Куйбышев: Хроника событий. 1586-1986. – Куйбышев: Кбш. кн. изд-во. – Куйбышев, 1985. – 368 с.

Самара столица губернии – Samara the capital of the gubernia / сост. Плешанова Л., Орликова М. и др. – Тольятти: Изд-во «Ника», 2009. – 240 с.

Серебряков И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучение / Полевая геоботаника. М. – Л.: Наука, 1964. Т. 3. – С. 146-205.

Сосудистые растения Самарской области / Под ред. Устиновой А.А. и Ильиной Н.С. – Самара: ООО «ИПК «Содружество», 2007. – 400 с.

Терехов А.Ф. Определитель весенних и осенних растений Среднего Поволжья и Заволжья. – Куйбышев: Кн. изд-во, 1969. – 464 с.

Устинова А.А. Лес как объект научных исследований студентов: Учебное пособие / Науч. ред. В.И. Матвеев. – Самара: Изд-во СамГПУ, 1993. – 96 с.

Учайкина И.Р., Лопухов Н.П. География Самарской области: Учебное пособие для учащихся 8-9-х классов средней школы. – Самара, 1999. – 102 с.

Флора европейской части СССР. Л: Наука, 1974-1996. Т. 1-12.

Флора Самарской области: Учебное пособие / Под общей редакцией А.А. Устиновой и Н.С. Ильиной – Самара: Изд-во СГПУ, 2007. – 321 с.

Хотунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность: Учеб. пособие для студ. Высш. Пед. Учеб. заведений. – 2-е изд., перераб. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 480 с.

Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). – СПб.: Мир и семья, 1995. – 992 с.

Код для цитирования: Скопировать