Введение к работе
Актуальность темы. Ускоряющиеся темпы преобразования природной среды человеком диктуют необходимость постоянного мониторинга всех составляющих биосферы, в т. ч. и растительного покрова как ее ключевого компонента. Без полной инвентаризации и тщательного исследования флоры и растительности любого региона невозможна разработка научно-обоснованной системы охраны биоразнообразия и обеспечения рационального использования растительного покрова с учетом экологии отдельных видов и растительных сообществ.
Юго-запад Центрального Черноземья является частью Среднерусской возвышенности и расположен на границе лесной и лесостепной зон. Это экономически развитый и густонаселенный регион, характеризующийся высокой степенью антропогенной трансформации ландшафтов. Тем не менее, данная территория отличается высоким флористическим и фитоценотическим разнообразием. Здесь сохранились уникальные участки целинных плакорных луговых степей и петрофитно-степные сообщества с участием горных монголо-сибирских видов и среднерусских эндемиков - знаменитые «сниженные Альпы», охраняемые в Центрально-Черноземном биосферном заповеднике. На территории региона (в границах бывшей Курской губернии) работали многие выдающиеся ботаники, среди которых Б. М. Козо-Полянский (1911, 1927, 1927а, 1931), В. Н. Сукачев (1903, 1906), В. В. Алехин (1909, 1910, 1924, 1925а, 19256, 1926, 1934), Г. Э. Гроссет (1927), Н. Ф. Комаров, Е. И. Проскуряков (Комаров, 1927; Комаров, Проскуряков, 1931), С. В. Голицын (1956, 1965), Г. И. Дохман (1968), К. Ф. Хмелев (1973, 1974, 1985) и др. Современный этап характеризуется интенсификацией флористических и геоботанических исследований на территории региона. Опубликована обобщающая сводка по флоре Курской области (Полуянов, 2005), вышла в свет областная Красная книга (Красная книга..., 2001). В геоботанических исследованиях все более широкое распространение получает классификация растительности, основанная на эколого-флористических принципах метода Браун-Бланке, неоспоримые достоинства которого неоднократно обсуждались в литературе (Whittaker, 1962; Александрова, 1969; Миркин, 1985, 1989; Миркин, Наумова, 1998; Миркин и др., 2001, 2004).
В последние годы появились работы, посвященные синтаксономии растительного покрова отдельных территориальных выделов исследуемого региона. Опубликованы результаты исследований по эколого-флористической классификации травяной растительности бассейна р. Сейм в пределах Курской области (Аверинова, 2010) и всей области (Полуянов, Аверинова, 2012). Однако, обобщающая сводка, охватывающая весь спектр природной древесной и травяной растительности юго-запада Центрального Черноземья, отсутствовала. Кроме этого, до последнего времени оставались нерешенными многие проблемы, посвященные ботанико-географическому районированию данной территории, особенно проведение границ геоботанических округов и районов. Последнее геоботаническое районирование Центрального Черноземья было выполнено
Н.С. Камышевым в 1964 г. (Камышев, 1964). Оно основывалось на доминантной классификации растительности, а ботанико-географические границы проводились на основе выявленных ареалов распространения видов. С того времени накопилось много новых данных, уточняющих распространение многих видов и требующих пересмотра границ ботанико-географических выделов (в первую очередь округов и районов). Кроме этого, представляет интерес выявление зависимости состава ценофлор синтаксонов и флоры в целом от положения исследуемой территории на границе щироколиственно-лесной и лесостепной зон. Это и определило цели и задачи работы.
Цели и задачи исследования. Цель работы - построение классификации древесной и травяной растительности юго-запада Центрального Черноземья на основе эколого-флористических критериев с последующим комплексным анализом ценофлор установленых синтаксонов и определение возможности использования этой классификаци (в совокупности с особенностями флоры) для ботанико-географического районирования территории. Для достижения этой цели потребовалось решение следующих задач:
-
Выполнить геоботаническое обследование древесных и травяных растительных сообществ указанного региона;
-
Построить синтаксономию описанных фитоценозов в соответствии с международным Кодексом фитосоциологической номенклатуры;
-
Провести комплексный анализ ценофлор установленных синтаксонов;
-
Показать возможности использования эколого-флористической классификаци для ботанико-географического районирования территории и уточнить границы выделенных ранее геоботанических округов и районов.
-
Показать зависимость состава ценофлор установленных синтаксонов и флоры в целом от положения исследуемой территории на границе щироколист-венно-лесной и лесостепной зон;
-
Разработать критерии природоохранного статуса растительных сообществ юго-запада Центрального Черноземья; на основе этих критериев выявить сообщества, нуждающиеся в охране и дать рекомендации по их сохранению.
Научная новизна. Впервые разработана эколого-флористическая классификация (синтаксономия) растительности юго-запада Центрального Черноземья. Установлено 6 классов, 8 порядков, 11 союзов, 14 ассоциаций, 6 вариантов, 7 безранговых сообществ древесной растительности и 8 классов, 14 порядков, 23 союза, 75 ассоциаций, 33 субассоциации, 22 варианта и 9 безранговых сообществ травяной растительности. Новыми являются 25 ассоциаций и 11 субассоциаций.
Проведён анализ а-разнообразия, гомогенитета, ботанико-географической, биоморфологической и экологической структуры ценофлор установленных синтаксонов, выполнена ординация ценофлор в многомерном пространстве экологических факторов.
Показана возможность использования синтаксономии растительности юго-запада Центрального Черноземья для целей ботанико-географического районирования. На основе данных о распространении синтаксонов и отдельных видов уточнены границы геоботанических округов и районов.
Выявлено, что состав флоры, а также ценофлор синтаксонов и спектры их геоэлементов, полизональных групп, жизненных форм и экобиоморф отражают положение территории юго-запада Центрального Черноземья в системе ботани-ко-географических рубежей, на стыке широколиственно-лесной и лесостепной зон и показывают волияние зон на флористический состав как зональных, так и зонально-азональных сообществ.
На основе интегральных критериев установлен природоохранный статус растительных сообществ региона. Выяснено, что в охране нуждаются 13 синтаксонов древесной и травяной растительности. Выявлены и закартированы местонахождения редких и нуждающихся в охране видов и растительных сообществ.
Практическая значимость работы. Полученные материалы дают научную основу для разработки стратегии рационального использования растительного покрова, в т.ч. редких и нуждающихся в охране растительных сообществ, способствующей сохранению биологического разнообразия.
Результаты проведённых исследований будут использованы для инвентаризации флоры и растительности региона, написания нового издания Красной книги Курской области, организации мониторинга флористического состава редких сообществ и ценопопуляций охраняемых растений, созданию на территории Курской области новых особо охраняемых природных территорий.
Департаменту по экологическому надзору и природопользованию Курской области предоставлены сведения о местонахождениях редких и охраняемых растений и растительных сообществ, а также предложены рекомендации по созданию на территории области пяти новых ботанических памятников природы.
Материалы диссертации используются в учебном процессе Курского госуниверситетов при чтении спецкурсов «Геоботаника», «Флора и растительность Курской области», «Методы флористических и геоботанических исследований».
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Эколого-флористическая классификация (синтаксономия) растительности юго-запада Центрального Черноземья;
-
Анализ ценофлор установленных синтаксонов в синтаксономическом пространстве;
-
Возможности использования эколого-флористической классификаци для ботанико-географического районирования территории;
-
Синтаксономия и состав флоры как отражение географического положения исследуемой территории на границе щироколиственно-лесной и лесостепной зон;
-
Охрана растительного покрова растительности юго-запада Центрального Черноземья.
Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены на Российско-Украинской научной конференции, посвященной 60-летию Центрально-Черноземного заповедника (Курская обл., пос. Заповедный, 1995), научной конференции «Флора Центральной России» (Липецк, 1995), научной
конференции «Флора и растительность северной лесостепи (Курск, 2000), научной конференции «Фитоценозы северной лесостепи и их охрана» (Курск, 2001), научно-практической конференции «Изучение и охрана природы природы лесостепи» (пос. Заповедный, Курская обл., 2002), Международной научно-практической конференции «Изучение и сохранение природных экосистем заповедников лесостепной зоны» (Курская область, пос. Заповедный, 2005), научной конференции «Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в регионах СНГ» (Тула, 2003), научно-практической конференции «Особо охраняемые природные территории Курской области» (Курск, 2004), Международной научно-практической конференции «Изучение и сохранение природных экосистем заповедников лесостепной зоны» (Курская обл., пос. Заповедный, 2005), научно-практической конференции «Исследования по Красной книге Курской области» (Курская обл., пос. Заповедный, 2006), VI научном совещании по флоре Средней России «Флористические исследования в Средней России» (Тверь, 2006), II научно-практической конференции «Антропогенное влияние на флору и растительность» (Липецк, 2007), Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века» (Петрозаводск, 2008), Международной научной конференции «Современное состояние, проблемы и перспективы региональных ботанических исследований» (Воронеж, 2008), Международной научной конференции «Растительность Восточной Европы: классификация, экология и охрана» (Брянск, 2009), Международном научно-практическом семинаре «Пойменные луговые экосистемы как объекты с высоким фиторазнообразием, их изучение и картирование» (Гомель, 2009), региональной научной конференции «Современное состояние и проблемы охраны окружающей среды города Курска и его окрестностей» (Курск, ап2009), Международной научно-практической конференции «Ботанические сады в 21 веке: сохранение биоразнообразия, стратегия развития и инновационные решения» (Белгород, 2009), V Международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2009), Всеросийской школы-семинара по сравнительной флористике, посвященной 100-летию «Окской флоры» А. Ф. Флерова (Рязань, 2010), Всероссийской конференции «Современные аспекты структурно-функциональной биологии растений и грибов» (Орел, 2010), VII научном совещании по флоре Средней России (Курск, 2011), Всероссийской научной конференции с международным участием «Отечественная геоботаника: основные вехи и перспективы» (СПб, 2011), VI Международном симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2012), Международной научно-практической конференции, посвященной 130-летию со дня рожд. Проф. В.В. Алехина «Режимы степных особо охраняемых природных территорий» (Курск - пос. Заповедный, 2012) а также в течение ряда лет докладывались на ежегодной научной конференции «Флора и растительность Центрального Черноземья» (Курск, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2012).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 85 работ: 4 монографии (в том числе 3 коллективных), 1 учебно-методическое пособие, 77 статей (в том числе 17 в рецензируемых изданиях из списка ВАК) и 3 тезисов докладов.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы и Приложения. Объём работы составляет 646 страниц (основного текста - 332 страницы), в том числе 125 таблиц и 5 рисунков. Список литературы включает 434 наименования, в том числе 102 работы иностранных авторов.
Автор выражает глубокую благодарность Заслуженному учёному Брянской области, Почётному профессору Брянского государственного университета, доктору биологических наук А. Д. Булохову за неоценимую помощь в подготовке данной рботы.
Автор благодарит доцента кафедры ботаники Брянского государственного университета Ю.А. Семенищенкова за помошь при проведении ординации растительных сообществ.
Автор благодарят сотрудника кафедры высших растений биологического факультета Московского государственного университета Е.А. Игнатову за помощь в определении мохообразных
Отдельную благодарность автор выражает дирекции и сотрудникам Центрально-Чернозёмного государственного природного биосферного заповедника имени профессора В. В. Алёхина, и особенно старшему научному сотруднику Н. И. Золотухину, за помощь в проведении геоботанических исследований на территории заповедника и всей Курской области.
