Сайт управляется системой uCoz
Дипломный проект был посвящен особенностям структуры береговых и прибрежно - водных биогеоценозов, которые формировались в пограничной зоне воды и суши озёр с изменённым уровнем.
Цель исследования заключалась в изучении процессов приспособления береговых биогеоценозов к изменению уровня воды и увлажнению местного субстрата.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
Работа носила поисковый характер. Переходные зоны в ландшафтах - экотоны - изучены на сегодняшний день недостаточно.
Изучение динамики развития геокомплексов и оценка их современного состояния - важная научная проблема от которой, во многом, зависят подходы к решению вопросов рационального природопользования. Прибрежно - водные биогеоценозы являются наиболее динамичными природными структурами. Они включают наземные и аквальные биогеоценозы, которые способны замещать друг друга вследствие изменчивости уровня воды и смещения береговой линии. Вопросы динамики прибрежно-водных биогеоценозов на сегодняшний день изучены недостаточно. Известно, что пограничная зона между соседними биоценозами, как правило, более богата жизнью, чем каждое из этих сообществ, что особенно наглядно, представлено в прибрежно-водных биогеоценозах озёр. Эти переходные зоны (или экотоны) характеризуются наибольшей интенсивностью биологических процессов и оказывают большое влияние на всю озёрную систему. Разнообразие экотонов и форм экотонных систем - огромно. Они различаются по масштабам, возрасту, компонентам, составу биотических комплексов, обладают общими особенностями структурной организации, принципиально отличающими их от зональных экосистем, и высокой активностью биотических комплексов. Растущие антропогенные нагрузки всё более дестабилизируют природную среду и вызывают заметное увеличение контрастности и мозаичности ландшафтной структуры крупных территорий. В свою очередь это сопровождается появлением новых природно-антропогенных и антропогенных границ, геохимических и энергетических потоков, путей миграции и расселения организмов и, следовательно, формированием новых экотонных геосистем разного ранга.
Выделяют класс древних, эволюционно сложившихся экотонов - геоэкотонов, и класс молодых экотонов, в том числе антропогенного происхождения.
Для проведения полевых исследований было выбрано озеро Водлозеро, с нарушенным естественным ходом развития водного режима, расположенное в Национальном парке "Водлозерский" в южной части Карелии.
Естественные сезонные колебания уровня воды привели к образованию эволюционно сложившихся биогеоценотических сообществ прибрежных территорий. В результате антропогенной деятельности эта сложившаяся система была выведена из равновесия. В 30-х годах нашего столетия на реках Вама и Сухая Водла, являющихся стоком оз. Водлозера, были построены плотины, благодаря которым уровень воды в озере поднялся более чем на два метра. Ингрессия озёрных вод привела к катастрофическому смещению границ биогеоценозов, находящихся на территории прилегающей к озеру. Резкое подтопление территории, прилегающей суши вызвало подъем уровня грунтовых вод. Как следствие, произошло изменение структуры экосистем прибрежной зоны озера, увеличился процент заболоченности прилегающих территорий.
Кроме того, в задачи исследования входила апробация ландшафтно - динамического метода исследования в применении к ландшафтам - экотонам.
Ландшафтно - динамический метод позволяет в комплексе изучать структуру и динамику геосистем разного уровня организации. Он учитывает местоположения биогеоценозов и их состояние в процессе изменений во времени.
Исследования проводились в крупномасштабном ландшафтном ранге - на уровне фаций и урочищ. В ходе полевых работ закладывались ландшафтные профиля от береговой линии, на которых размещались временные пробные площадки размером от 400 до 2500 кв. м.
Ландшафтные профиля, в луговых биогеоценозах, проводились с учетом форм рельефа и фитоценотических признаков смен растительных группировок. Для каждой площадки указывались параметры местоположения (высота, коренные породы, четвертичные отложения, тип рельефа, крутизна, экспозиция, мезо- микро- и нанорельеф, характер увлажнения и пр.). Производилось геоботаническое описание растительности с указанием высоты и мощности каждого вида и проективного покрытия в % по ярусам, а так же стандартное описание почвенного разреза. В лесных биогеоценозах, кроме того проводилась сплошная перечислительная таксация древостоя на площади 1500-2500 кв. м. Для каждого дерева здесь указывался диаметр, высота, и поколение возраста, который определялся по внешним признакам (осуществляемый при помощи возрастного бура). Так же проводилась таксация подроста на площади 300 кв. м. по породам и высоте.
В каждом из местоположений исследовались особенности состояний и динамики ландшафтов. При этом использовались методы динамического анализа спектров древостоя и подроста, а так же метод анализа эколого - флористических групп (ЭФГ) растительности нижних ярусов.
Профиля проводились от уреза воды в глубь берега. Минимальная по высоте точка соответствует урезу воды (0 метров), максимальная высоте 1,5 метра. Во всех случаях наблюдается увеличение количеств видов с высотой. Самое минимальное количество видов имеют самые нижние площадки. Абсолютный минимум (3 вида) - площадка, расположенная на опушке леса и окаймлённая с другого края болотом.
На площадках, находящихся, на высоте 1,5 метра количество видов состовляет, как правило, более 20. Максимум - 28 видов.
Общая мощность растительности, как правило, так же увеличивается с увеличением высоты площадки.
На основе проведённого анализа мы можем выделить некоторые особенности береговой растительности Водлозера.
Результаты анализа ландшафтных профилей в лесных ландшафтах.
Можно выделить следующие черты характерные для экотонных ландшафтов исследуемого озёра. Наряду с закономерным изменением соотношения ЭФГ от гидрофитной к мезофитной мы наблюдаем распространение влаголюбивой растительности (гигрофитов) практически на всю I озёрную террасу. В то же время представители мезофитной флоры проникают в места не характерные для их условий существования (переувлажнённые) участки близкие к пойме.
Исходя из этого, мы можем охарактеризовать ситуацию фитоценотического распределения сообществ, как сложную. Причина заключается, по всей видимости, в нестабильном режиме колебания уровня озера поддерживаемого искусственно человеком.
Увеличение общего количества видов с высотой говорит о неблагоприятных условиях произрастания растений вблизи воды. Чем дальше от воды, тем условия произрастания лучше. Это подтверждается и увеличивающейся с высотой средней мощностью исследуемых участков.
Рассмотренные выводы справедливы только для пойменной части и I озёрной террасы (причём только на фациальном уровне - которому соответствует уровень исследуемых фитоценотических сообществ).
Анализ результатов полученный в ходе рассмотрения ландшафтных профилей проведённых по лесным и залесённым местоположениям позволяет сделать вывод в более обобщённом масштабе.
Так, например, видовое разнообразие лесной растительности достигает своего максимума в пределах первой озёрной террасы, а в дальнейшем уменьшается. Таким образом, мы можем сказать, что наиболее оптимальные условия для растительных сообществ даёт первая озёрная терраса.
Большое количество елового сухостоя по берегу озёра наводит на мысль о том, что повышение уровня воды в озёрах являются губительными для этой породы.
На основании полученных данных можно дать оценку структурным компонентам ландшафта, основываясь на схеме предложенной Э.Г.Коломыцем "фон - каркас - узор".
На изучаемом таксономическом уровне фоновая характеристика будет определятся параметрами климата (в первую очередь мезоклиматом), и рельефом (конкретнее морфоскульптурой II-го порядка).
Ландшафтному каркасу соответствует морфоскульптура III-го порядка и почвенный комплекс. А вот узор ландшафта составлен наиболее динамичными компонентами: растительностью (выражен в видовом разнообразии и разнообразии группировок) и почвенно - грунтовым стоком.