Диссертация - Сорная флора и растительные группировки Центрально-Ставропольской городской агломерации |
Содержание |
Введение... 5
Глава 1. Состояние изученности вопроса по проблеме исследования
сорных растений и их фитоценозов в городской агломерации _
центрального
Ставрополья...
О 1.1. Особенности развития сорных растений... 7
1.2. Цель и задачи работы... 14
Глава 2. Природно-климатические условия и методика исследований.. j^
2.1. Особенности геологии и рельефа... 15
2.2. Климат...'... 17
2.3. Почвенный покров... 19
2.4. Растительный покров... 21
2.5. Объекты и методика исследования... 24
Глава 3. Особенности сорной флоры и растительности городской
агломерации центрального Ставрополья... 27
3.1. Краткий исторический очерк формирования центрально-ставропольской городской агломерации... 27
3.2. Основные черты хорологии сорных растений урбанизированных территорий... 34
3.3. Центры средоточия и экспансии сорняков в городах Агломерации... 38
Q 3.4. Флористические и ценотические особенности зональной и сорной растительности Агломерации... 43
3.4.1. г. Ставрополь... 43
3.4.2. г. Невинномысск... 65
а
3.4.3. г. Светлоград... 76
3.4.4. г. Михайловск... 88
3.4.5. г. Изобильный... 98
3.5. Флора и растительность разновозрастных газонов и пути повышения их устойчивости и долголетия... 108
3.6. Жизненные формы растений зональной и сорной флоры центрально-ставропольской агломерации... 113
3.7. Особенности обогащения техногенных экотопов растительным
опалом... 119
ВЫВОДЫ... 138
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ... 140
ЛИТЕРАТУРА... 141
ПРИЛОЖЕНИЯ... 154
о
о
Центрально-ставропольская селитебная агломерация образована городами: Ставрополь, Невинномысск, Светлоград, Михайловск, Изобильный. Данное объединение городов, соответствующее урбанистическому понятию «Агломерация», или «Конурбация» проведено на основе: 1) наличия система-образующего центра (г. Ставрополь); 2) близкого расположения других городов, отстоящих от административного центра в радиусе 100 км; 3) тесной экономической связи между ними (Энциклопедический словарь..., 1968). Единство городов исследуемой агломерации усиливается также идентичностью природных условий - климата, почвенного и растительного покрова, историей становления, формирования и развития аграрно-индустриального уклада экономики, этно—социальным составом населения и его культурой хозяйствования.
Аграрный и аграрно-индустриальный путь развития современных горо-q дов Агломерации в продолжение полутора веков отличался экстенсивными формами использования почвенных и растительных ресурсов: 1) переложным земледелием — фактором массового размножения сегетальных сорняков на залежи; 2) ростом численности населенных пунктов, обретших впоследствии статус городов краевого подчинения - экотопов оптимальных для размножения и расселения рудеральных видов растений; 3) перегрузкой пастбищных угодий, сопровождавшейся ослаблением позиций зональных эдификаторов и доминантов, в частности дерновинных злаков - основы устойчивости степных экосистем, наиболее закрытых для апофитной флоры; 4) усилением техноге-неза в черте городов и формированием крупных очагов массового размноже-
О
ния и экспансии сорняков - товарных станции железнодорожных узлов, пустырей, отработанных карьеров, свалок бытовых и производственных отходов и других «бросовых» земель, насчитывающих многие тысячи гектаров; 5) запущенностью и стихийным характером формирования газонных покрытий; 6)
слабой научной изученностью сукцессионных явлений в различных экотопах, подверженных вторичной восстановительной сукцессии в пределах Агломерации.
Острой социально-экономической проблемой, свойственной центрально-ставропольской агломерации, стали аллергические заболевания ее населения, принявшие в последние 30 лет массовый характер. Наряду с ростом населения вследствие миграционных процессов на Северном Кавказе, данное негативное явление - одна из побудительных причин необходимости целевого научного исследования флоры и растительности сорняков и их серийных сообществ с позиции современной фитоценологии.
Данное исследование базируется на сравнительном анализе видового богатства сообществ сорняков как молодых одно- пятилетних залежей с различной природой экотопов, так и старовозрастных, самозарастание которых продолжается более века (товарные станции железных дорог). Изучены и другие модификационные сообщества в возрастном диапазоне демутации 10-62
q года. Выделены основные ассоциации сорняков в пределах очагов массового их размножения и расселения. В каждом из городов Агломерации, на основе единых методических подходов, и что весьма существенно, в течение сжатого периода времени - 4 лет, собран не только фактологический материал, но и выявлены движущие абиотические, биотические и антропогенные факторы, определяющие: 1) состав флоры и группировок сорняков; 2) причины заторможенности, продолжительности демутационного процесса в самозарастающих экотопах; 3) факторы ускоренного вырождения монокультурных злаковых газонов в сорно-бурьянистые, длительно функционирующие модификационные серии с высокой жизненностью и экспансией компонентов.
^ Полученные в ходе исследования материалы позволяют решить поло-
жительно такие проблемы, как: ускоренное подавление опасных для здоровья человека сорных растений - Амброзии полнолистной, Полыни горькой и многих других в составе сложных группировок биологическим методом, ускорен-
но формировать на месте «бурьянистых» группировок аналоги степной растительности - агростепи, что весьма актуально для больших площадей - товарных станций, рекреационных пунктов, обочин путевых дорогог, стадионов, коммуникационных линий и других.
В диссертации последовательно изложено: состояние проблемы, материалы по флоре и растительности сорняков в каждой из городов агломерации в связи с историей их становления и характером хозяйственной деятельности
населения. Особо обращено внимание на флористические и ценотические
О
особенности разновозрастных залежей, феноспектры ценопопуляций сорняков
- фактора жизнестойкости и долголетия очагов их уровня размножения. Выводы и предложения производству основаны на анализе результатов раннее проведенных работ по ускоренному подавлению модификационных сообществ антропофитов методом агростепей в городской черте и примыкающих к ней землях.
Данная диссертационная работа ставит целью - изучить особенности Ау формирования состава сорной флоры крупных очагов ее концентрации и распространения, видового богатства, разнообразия и сложения ценозов, а также определить пути оптимизации газонных покрытий внутри и окрестностях городов центрально-ставропольской агломерации.
О
ГЛАВА 1. Состояние изученности вопроса по роблеме
1.1. Особенности развития сорных растений
Сорное растение - понятие агрохозяйственное, определяемое в первую ^ очередь как неизбежный компонент возделываемых в условиях пашни культур - агрофитоценозов. В биологическом смысле оно - часть фитосферы Земли, перешедшее из зональных и поясных типов дикорастущей растительности - степей, лугов, прерий, лесов и других в более благоприятные в конкурентном отношении агроэкотопы. Крупный исследователь сорняков СССР А.И. Мальцев (1932) отмечал, что сорно-полевыми растениями являются такие дикие и полукультурные растения, которые помимо воли земледельца обитают на пашнях и приспособились к пашенным условиям и к произрастанию со-О вместно с культурными растениями. Принцип вредоносности лежал и в определении сорняков, данном В.Р. Вильямсом, Э. Корсмо и другими учеными -аграрниками (Никитин, 1983). В капитальной сводке, посвященной сорным растениям Украины (Бурьяни, 1970), указана та же их особенность - произрастать на пашне против воли человека.
Адаптивность к агрофону - следствие их биологии и экологии. В этом же труде отмечается, что из 3500 видов естественной флоры республики Украина 700 - сорные растения. Последующие определения понятия «сорняк» не отличаются существенно от первоначально данных, приводятся лишь допол-нательные, уточняющие особенности вредоносности этих растений. Так, Н.Ф. Реймерс (1990, с. 486) приводит более полную их характеристику: «Сорняк (сорное растение): 1) растение, не культивируемое в данном месте, но растущее на обрабатываемых полях вместе с культурным и потому борющееся с ним за свет, влагу и питание и вследствие этого снижающее урожай; 2) расте-
ние, нежелательное в хозяйстве (не поедаемое скотом на лугах, нежелатель-ный древесный интродуцент и т.п.)». Нельзя не заметить того, что в данном, более пространном определении, наряду с верными указаниями основных черт этой группы растений, уже известных в научной литературе, имеются и явные неточности и противоречия. Например, один из злостных сорняков пашни и других нарушенных территорий — Elytrigia repens - в то же время является прекрасным кормовым злаком, Echium vulgare - одно из выдающихся медоносных растений (Глухов, 1960; Дзыбов, Чащин, 1990).
А.А. Гроссгейм охарактеризовал понятие «сорная растительность», исходя из эколого-ценотических позиций, констатируя, что «На местах, подверженных распашке или особенно сильному воздействию со стороны человека и домашних животных, развиваются своеобразные вторичные растительные ценозы, которые объединяются общим понятием «сорная растительность» (Цит. по: Никитин, 1983). Им же, пожалуй, впервые обращается внимание на приуроченность сорных растений и их группировок не только к эко-
?. топам антропогенного происхождения, но и территориям, подверженным воздействию естественных разрушительных факторов - обвалам берегов, оползням и другим. Он также указывал на сходство сорных ценозов первых этапов первичной и вторичной восстановительных сукцессии.
Для понимания значительного видового разнообразия сорной флоры и типов сорной растительности важна информация об уровнях их проявления в конкретных регионах, что также будет свидетельствовать о степени остроты фитосанитарной проблемы. Как известно, флора СССР включала около 22 тыс. видов дикорастущих растений (Флора СССР, Т.Т. I-XXX), из которых 1330 (5-6%) были квалифицированы как сорные. В Нечерноземье численность
^ сорняков составляет 499 (32%), в Волжско-Камском крае - 412 (28%), Приморском крае - 175 (10%). То есть, доля этой флоры в других регионах весьма значительна и проблемы, порождаемые ею и ее ценозами, общие по актуальности.
Ставропольский край — один из крупных аграрных регионов России, яв-
О
ляется средоточием существенного разнообразия сорной флоры, включающей
около 500 апофитов и антропофитов, что составляет более 25% общего количества дикорастущих видов растений в его границах (Сорные растения ..., 1975; Иванов, 2001).
Сочетание этого флористического разнообразия, абиотических, биотических и антропогенных условий, включая и широкий набор агротехнологий по возделыванию культурных растений на фоне длительного исторического периода формирования селетебных агломераций, способствовало широкому расселению сорняков, освоению ими всех типов субстрата, возникновению в урбаносреде большого спектра рудеральных и рудерально-сегетальных группировок разного возраста, ставших, в свою очередь, очагами постоянной экспансии зачатков сорняков в нарушенные, динамичные экотопы малых и больших городов, образовавших индустриальную и индустриально-аграрную агломерацию.
/ч. Особенности биологии, экологии, пути и средства подавления сорных
растений изучались в связи с их вредоносностью на полях сельскохозяйственных культур. Основной массив научных и научно-практических публикаций посвящен данной проблеме, которая решалась активно на всех этапах совершенствования земледелия, но наиболее интенсивно, начиная с 30—х годов прошлого столетия, в связи с коллективизацией в аграрном секторе экономики СССР (Косенко, 1930; Котт, 1930; Мальцев, 1932; Вильяме, 1950; Сорные растения СССР, 1962 и др.). В этих и других многочисленных работах практически не затрагивались проблемы, связанные с экспансией сегетальных и рудеральных сорняков в селетебные районы вообще и в городские в особенности.
^ Вопросы борьбы с отдельными видами сорняков в населенных пунктах
стали возникать и обсуждаться в научной литературе в основном с конца 60-х - начала 70-х годов прошлого столетия и то в связи с активизацией газонного строительства (Космодамианская, 1974; Кирильчик Л.А., 1976; Даусон, 1979 и
10
^ др)-
Непосредственный интерес и целевые исследования по проблеме сорной флоры и растительности городских агломераций совладает по времени с бурным развитием экологической науки последних 30 лет, в том числе по таким ее актуальным разделам, как «Социальная экология», «Экология человека», «Экология города» и других (Горелов, 1999; Валова, 2001 и др.). Сами исследования начинают носить предметно-целевой характер, а именно: проводится анализ флористического спектра сорняков в городской среде, ставятся специ-альные эксперименты по внутривидовой структуре популяции ряда типичных сорняков (Taraxacum officinale и др.), выявляется связь экспансивности сорняков с уровнем семенной продуктивности и абиотическими условиями среды -влажностью экотопов, климатическими параметрами, описываются типичные ассоциации, отслеживается связь сорных компонентов с естественной флорой и растительностью окрестностей городов, дается оценка флористическим изменениям на газонах и растениям разных жизненных циклов: однолетникам,
д двулетникам, многолетникам, выявляются черты полиплоидии, характерной для большого числа сорных растений, обращается большее внимание на самозарастающие техногенные ландшафты (Bennett et al., 1998; Vavrek, 1998; Тимофеева, 1999; Бшш, 2000; Bettinger, 2000; Hilbig, 2000; Wusocki et al., 2000 и др.). Однако эти работы выполнялись большей частью на территориях европейских стран, урбанизация которых завершилась более 250 лет тому назад, и где проблема экологии городов и опыт ее решения имеют продолжительную историю. Вместе с тем в аспекте постановки системных, углубленных исследований темы оздоровления фитоландшафтных ситуаций, опыт зеленого строительства индустриально развитых государств весьма важен, включая
^ страны и Старого и Нового света (Klotzli Frank et al, 1999; Rich, 2000; Quigley, 2001 и др.). В этих работах указываются не только состав и особенности биологии урбанофлоры, но и даются рекомендации о путях и средствах оптимизации строительства, в котором, как известно, господствует традиционный те-
11
зис предпочтительности газонов из монокультур - как правило, злаковых, ти-0
па «канадской травы». То есть, газоны городов в странах запада ценотически
максимально открытые, быстро вырождающиеся, потенциально подвержены интенсивной экспансии в них адвентивных растений. Лишь высокая агротехника и культура формирования газонов, частые поливы их и подкашивание обеспечивают им необходимую декоративность и относительное долголетие. В последние 20 лет сделан существенный шаг в изучении сорняков и их
группировок в городах и городских агломерациях России (Шадрин, 1988; Шу-
О |
|
Год |
Страниц |
Стоимость |
| 2003 |
1988 |
900 рублей |
|
|
