science-review.ru
Хозяйственная деятельность человека так или иначе сказывается на растительном покрове, а потому флора выступает наиболее доступным индикатором происходящих изменений. «Флористический состав сообщества в большей степени зависит от средних, чаще среднемноголетних экологических условий и с этой точки зрения является более постоянным показателем, отражающим экологические параметры местообитания» [1, с. 177]. Поэтому полученный в ходе флористического обследования территории список флоры будет содержать важную экологическую информацию о состоянии экосистем.
«Использование растений в качестве индикаторов условий местообитаний вместо прямых измерений физических или химических параметров среды имеет несколько важных преимуществ: 1) экономит время и средства на проведение исследований; 2) дает интегральную, сглаженную по времени… оценку абиотических параметров; 3) дает возможность в ряде случаев провести ретроспективный анализ изменения условий сред; 4) позволяет оценить комплексные непрямодействующие факторы, не поддающиеся прямому инструментальному измерению (например, степень антропогенной трансформации местообитаний)» [2, с. 167]. И примеров работ по экологической оценке территории на основе данных флористических исследований в практике отечественной ботаники и экологии достаточно много. Исследования могут охватывать как довольно обширные пространства: целые физико-географические страны [2], бассейны рек [3], части физико-географических областей [4, 5] или административных регионов [6], городские округа [7], так и небольшие участки [8, 9].
Сквер имени В.И. Чапаева расположен вдоль проспекта Ленина напротив железнодорожного вокзала и недалеко от пригородного автовокзала города Чебоксары. В силу подобного географического положения сквер в полной мере выполняет свою функцию кратковременного отдыха, прогулок, встреч, транзитного пешеходного движения и художественно-декоративного оформления пространства. Кроме прочего, это один из объектов туристского интереса в столице республики, так как здесь расположены мемориальный комплекс-музей и памятник В.И. Чапаеву, герою Гражданской войны в России 1917–1922 гг.
Сквер возник в начале 1960-х гг. после установки здесь памятника В.И. Чапаеву. Вдоль главной пешеходной дороги (планировочной оси) сквера установлены малые архитектурные формы, фонтан и разбиты партерные цветники из многолетних растений. Общая площадь сквера 66000 м2. В сквере произрастает более 1500 деревьев, из которых почти треть приходится на липу мелколистную, формирующую общий облик сквера. Также к видам-доминантам относятся берёза повислая, клён остролистный, ель колючая, рябина обыкновенная, клён ясенелистный. Из кустарников, высаженных группами или одиночно, преобладают сирени венгерская и обыкновенная, чубушник венечный, пузыреплодник калинолистный, карагана древовидная. Живая изгородь образована преимущественно клёном ясенелистным и свидиной белой, а также боярышником кроваво-красным, кизильником блестящим и снежноягодником белым. В целом дендрофлора сквера насчитывает 44 вида, из которых половина – кустарники.
Цель исследования: провести эколого-флористическую оценку территории сквера имени В.И. Чапаева города Чебоксары Чувашской Республики.
Материалы и методы исследования
Материалами для эколого-флористической оценки территории сквера им. В.И. Чапаева (г. Чебоксары) послужил список флоры, полученный на основе собственных полевых исследований 2017 г., и паспорт сквера, составленный в 2005 г. и содержащий сведения о 44 видах деревьев и кустарников. В состав флоры сквера были включены культивируемые деревья и кустарники, так как они принимают активное участие в формировании биоценоза на протяжении длительного времени, причём даже без вмешательства человека [7, 10]. Жизненные формы растений рассматривались по классификациям К. Раункиера и И.Г. Серебрякова [11]. Экологические группы растений выделялись по системе гигроморф и трофоморф, разработанной А.Л. Бельгардом для условий степной зоны, в модификации Н.М. Матвеева [12].
Результаты исследования и их обсуждение
Флора сквера им. В.И. Чапаева включает 140 видов растений из 110 родов, 47 семейств, 4 классов и 3 отделов. Отдел Equisetophyta представлен одним видом (Equisetum palustre L.), отдел Pinophyta – четырьмя видами (Larix sibirica Ledeb., Picea abies (L.) Karst., Picea pungens Engelm. и Thuja occidentalis L.). В отделе Magnoliophyta 90,4 % видов относятся к двудольным. Однодольные представлены тремя семействами: Liliaceae (Gagea minima (L.) Ker.-Gawl.), Cyperaceae (Carex appropinquata Schum., Carex hirta L.) и Poaceae (10 видов).
Согласно классификации биоморф К. Раункиера, во флоре сквера преобладают гемикриптофиты (36,4 %), представленные преимущественно аборигенными видами (табл. 1) и составляющие «значительную часть травянистых видов в луговых, степных, лесных растительных сообществах внетропических областей» [11, с. 282]. На втором месте находятся фанерофиты (31,4 %), более чем на 70 % слагающиеся культивируемыми интродуцентами. Далее следуют терофиты (13,6 %), в числе которых 11 адвентивных видов и 8 видов местной флоры. 8 адвентивных видов являются археофитами (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik., Fumaria officinalis L., Polygonumarenastrum Boreau, P. neglectum Bess., Setaria pumila (Poir.) Schult., Sonchus oleraceus L., Tripleurospermum perforatum (Merat) M.Lainz, Viola arvensis Murr.), а три вида соответственно кенофитами (Amaranthus blitoides S.Wats., Conyza canadensis (L.) Cronq., Galinsoga ciliata (Rafin.) Blake). К аборигенным однолетникам относятся Arenaria serpyllifolia L., Stellaria media (L.) Vill., Atriplex patula L., Chenopodium album L., Ch. glaucum L., Persicaria maculata (Rafin.) A.et D. Love, Erysimum cheiranthoides L., Filaginella uliginosa (L.) Opiz.
Таблица 1
Спектр жизненных форм растений сквера им. В.И. Чапаева (по классификации К. Раункиера)
|
Жизненные формы растений |
Число видов |
|||||
|
Аборигенная фракция |
Адвентивная фракция |
Флора в целом |
||||
|
абс. |
% |
абс. |
% |
абс. |
% |
|
|
Фанерофиты в том числе мезофанерофиты микрофанерофиты нанофанерофиты |
11 7 3 1 |
13,4 8,5 3,7 1,2 |
33 7 11 15 |
56,9 12,1 19 25,9 |
44 14 14 16 |
31,4 10 10 11,4 |
|
Хамефиты |
6 |
7,3 |
0 |
0 |
6 |
4,3 |
|
Гемикриптофиты |
44 |
53,7 |
7 |
12,1 |
51 |
36,4 |
|
Криптофиты в том числе геофиты гелофиты |
9 8 1 |
11 9,8 1,2 |
2 2 0 |
3,4 3,4 0 |
11 10 1 |
7,9 7,1 0,7 |
|
Терофиты |
8 |
9,8 |
11 |
19 |
19 |
13,6 |
|
Гемикриптофиты или терофиты |
4 |
4,9 |
5 |
8,6 |
9 |
6,4 |
|
Всего |
82 |
100 |
58 |
100 |
140 |
100 |
Доля криптофитов и хамефитов невелика. К криптофитам относятся Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Brunnera macrophylla (Adams) Johnst., Carex hirta L., Convolvulus arvensis L., Ficaria verna Huds., Gagea minima (L.) Ker.-Gawl., Linaria vulgaris L., Rumex acetosella L., Stachys palustris L., Xanthoxalis stricta (L.) Small. и гелофит Equisetum palustre L. Хамефиты представлены исключительно местными видами: Amoria repens (L.) C. Presl, Artemisia absinthium L., Cerastium arvense L., C. holosteoides Fries, Lysimachia nummularia L., Veronica chamaedrys L.
Полученный спектр практически совпадает со спектром биоморф сквера им. К.В. Иванова, только доля терофитов там выше (22,1 %) [13]. А при сравнении со сквером им. М. Горького (г. Чебоксары) стоит отметить, что в спектре биоморф последнего терофиты перемещаются на вторую позицию, составляя 25,7 % [14]. Таким образом, данные свидетельствуют о меньшей нарушенности структуры травянистых фитоценозов сквера им. В.И. Чапаева, что может быть связано как с большей площадью открытых типов местообитаний, так и с более качественным уходом за территорией сквера.
Согласно эколого-морфологической классификации жизненных форм И.Г. Серебрякова, видов травянистых растений в 1,36 раза больше, чем древесных (табл. 2). Среди трав 62,5 % видов приходится на долю травянистых многолетников, их преобладание над одно- и двулетниками – характерная черта всех бореальных флор. По 10 % видов содержат длиннокорневищные и стержнекорневые травы. Их подобное соотношение отражает двоякую картину состояния почв в сквере: если длиннокорневищные растения более обычны для влажных и умеренно влажных рыхлых почв, благоприятствующих разрастанию корневищ, то стержнекорневые, напротив, приурочены к интенсивно освещаемым, воздухопроницаемым почвам с глубоким уровнем грунтовых вод, а в условиях города – к уплотнённым почвам, препятствующим вегетативному размножению и, как правило, содержащим незначительный запас почвенной влаги. Третью по численности группу поликарпических трав составляют короткокорневищные растения (6,4 %). Это может свидетельствовать о нарушенности растительного покрова, так как при экологических сукцессиях короткокорневищные виды приходят на смену длиннокорневищным.
Таблица 2
Спектр жизненных форм растений сквера им. В.И Чапаева (по классификации И.Г. Серебрякова)
|
Жизненные формы растений |
Число видов |
|||||
|
Аборигенная фракция |
Адвентивная фракция |
Флора в целом |
||||
|
абс. |
% |
абс. |
% |
абс. |
% |
|
|
Деревья |
10 |
12,2 |
13 |
22,4 |
23 |
16,4 |
|
Кустарники |
1 |
1,2 |
20 |
34,5 |
21 |
15 |
|
Травянистые многолетники |
52 |
63,4 |
8 |
13,8 |
60 |
42,9 |
|
в том числе стержнекорневые |
13 |
15,9 |
1 |
1,7 |
14 |
10 |
|
кистекорневые |
4 |
4,9 |
0 |
0 |
4 |
2,9 |
|
короткокорневищные |
6 |
7,3 |
3 |
5,2 |
9 |
6,4 |
|
длиннокорневищные |
13 |
15,9 |
1 |
1,7 |
14 |
10 |
|
плотнокустовые дерновинные |
1 |
1,2 |
1 |
1,7 |
2 |
1,4 |
|
рыхлокустовые дерновинные |
2 |
2,4 |
0 |
0 |
2 |
1,4 |
|
столонообразующие и ползучие |
6 |
7,3 |
2 |
3,4 |
8 |
5,7 |
|
клубнеобразующие |
1 |
1,2 |
0 |
0 |
1 |
0,7 |
|
луковичные |
1 |
1,2 |
0 |
0 |
1 |
0,7 |
|
корнеотпрысковые |
4 |
4,9 |
0 |
0 |
4 |
2,9 |
|
суккуленты |
1 |
1,2 |
0 |
0 |
1 |
0,7 |
|
Двулетники |
4 |
4,9 |
1 |
1,7 |
5 |
3,6 |
|
Однолетники |
8 |
9,8 |
11 |
19 |
19 |
13,6 |
|
Однолетники или двулетники |
4 |
4,9 |
5 |
8,6 |
9 |
6,4 |
|
Земноводные травы |
3 |
3,7 |
0 |
0 |
3 |
2,1 |
|
Всего |
82 |
100 |
58 |
100 |
140 |
100 |
Далее следуют деревья и кустарники, причём последние, за исключением калины обыкновенной, представлены адвентивными видами. На долю малолетников приходится 23,6 % видов флоры. Из них почти 2/3 видов являются сорными, ввиду своей экологической пластичности способные к произрастанию на нарушенных местообитаниях. Земноводные травы представлены Carex appropinquata Schum., Equisetum palustre L., Stachys palustris L.
Для экологической оценки территории сквера им. В.И. Чапаева были составлены экологические спектры растений по отношению к водному и трофическому режиму почв согласно системе гигроморф и трофоморф А.Л. Бельгарда (в модификации Н.М. Матвеева [12]). В спектре гигроморф преобладают мезофиты (65 %), что свойственно флорам умеренной зоны и подтверждает бореальные черты исследуемой флоры. На втором месте находятся ксеромезофиты (13,6 %), что, возможно, связано как с наличием открытых освещаемых пространств, так и с уплотнённостью почвы из-за наличия тропиночной сети в тени деревьев. Доля остальных групп колеблется от 0,7 до 6,4 %: ксерофитов и гигрофитов поровну – по 6,4 %, гигромезофитов – 5,7 %, мезоксерофитов – 2,1 %, мезогигрофитов – 0,7 %. Влаголюбивые виды представлены исключительно аборигенными растениями: Equisetum palustre L., Ficaria verna Huds., Ranunculus repens L., Persicaria maculata (Rafin.) A.et D. Love, Epilobium hirsutum L., Stachys palustris L., Filaginella uliginosa (L.) Opiz., Carex appropinquata Schum., Deschampsia caespitosa (L.) Beauv., Poa palustris L. Таким образом, для исследуемого сквера свойственен свежий гигротоп (свежий тип увлажнения почвы).
В спектре трофоморф преобладают мезотрофы (58,6 %) и мегатрофы (37,9 %). Олиготрофы (2,1 %) представлены лишь тремя видами: Betula pendula Roth, Echinops ruthenicus Bieb., Rumex acetosella L.. Также присутствуют виды, относимые к галомегатрофам (1,4 %): Acer tataricum L., Senecio vernalis Waldst.et Kit. Следовательно, для сквера характерны среднеплодородные и плодородные почвы. Полученные спектры гигроморф и трофоморф флоры сквера им. В.И. Чапаева с небольшими отклонениями совпадают с соответствующими спектрами флоры скверов им. М. Горького [14] и Студенческого (г. Чебоксары) [15]. Таким образом, эдафотопическую структуру флоры сквера им. В.И. Чапаева определяют мезофильные виды, обозначающие почву суглинистую свежую, переходную от среднебогатой к богатой.
Заключение
Для сквера им. В.И. Чапаева, несмотря на его расположение вдоль загруженного автотранспортным потоком проспекта Ленина и наличие значительной рекреационной нагрузки, характерна стабильность функционирования. Об этом свидетельствуют как значительное видовое разнообразие растений, так и биоморфологические и экологические спектры флоры. Устойчивость флоры сквера определяется типом экосистемы (леса демонстрируют высокую упругую устойчивость к внешним воздействиям) и значительной площадью сквера, обеспечивающей, наряду с другими факторами, буферность системы. К тому же сквер является одной из визитных карточек столицы Чувашской Республики, и за ним осуществляется более пристальный уход. Несмотря на это необходим контроль рекреационного природопользования, заключающийся в воспрепятствовании вытаптыванию травянистого покрова, созданию тропиночной сети и замусориванию сквера.