Материал: 2371

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

6

лесоводственных и ландшафтно-рекреационных показателей (Анучин, 1960; Се-

риков, 1995).

С целью выявления влияния рекреации на кустарниковый ярус растительности было заложено 210 учетных площадок (по 25 м2). На 166 учетных площадках (4000 м2) проанализированы изменения состояния травяного покрова.

Исследования зависимостей физических свойств почв от величин рекреационных нагрузок выполнены на 22 пробных площадях со взятием 198 почвенных образцов.

Классы устойчивости природных комплексов (ПК) к рекреационным нагрузкам определяли дифференцированно с учетом типа лесорастительных

условий и преобладающей породы по шкале из пяти классов (1-ый класс самые устойчивые насаждения).

От устойчивости насаждений зависит рекреационная емкость территории, т.е. максимальное (с учетом видов отдыха) количество людей, которые одновременно могут отдыхать в пределах территории, не вызывая деградации биогеоценоза и не испытывая психологического дискомфорта. Рекреационную ценность лесов объекта в целом определяли по нормативам А.И. Тарасова (1976). Количественную оценку рекреационного пользования на лесных и нелесных территориях, сравнительный анализ показателей осуществляли по алгоритму, разработанному М.Т. Сериковым (1995).

4. ОЦЕНКА ЛЕСОВОДСТВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕКРЕАЦИОННЫХ НАСАЖДЕНИЙ

Оценка объекта в целом позволяет вскрыть резервы в повышении рекреационного качества лесов и использовании их рекреационного потенциала. Объект исследования оценен в 64 балла (из 110 возможных), что характеризует его как “хороший” для рекреационного пользования. После проведения соответствующих мероприятий рекреационная оценка может быть повышена на 20 баллов, и объект оце-

нится как “превосходный” (84 балла). Так, фактор оценки “Памятники культуры и

природы” на данный момент оценен в 5 баллов (максимум 10), в результате выделения мемориальной зоны и ее благоустройства оценка повысится до 8 баллов. Оценка благоустройства всей территории в результате проведения соответствующих мероприятий увеличится с 2 до 9 баллов. Таким образом, существует реальная возможность повышения рекреационного качества объекта.

По нашему мнению, не существует оперативной возможности повышения естественной устойчивости ПК к рекреационным нагрузкам. Поэтому обоснование экологичного рекреационного лесопользования осуществлялось за счет его регулирования с учетом устойчивости каждого участка.

Насаждения пробных площадей имели 2-ой (20 %), 3-ий (54 %) и 4-ый (26 %) классы устойчивости. Под воздействием рекреации насаждения достигли первых трех стадий дигрессий.

Для изучения такого воздействия на каждой пробной площади была смоделирована импульсивная (кратковременная с повторами) рекреационная нагрузка (РН, чел.-дн./га). Ее величину за период эксперимента определяли по формуле:

РН =

i ni

,

(1)

 

 

16S

 

где: Ki коэффициент, характеризующий долю продолжительности непосредственного рекреационного воздействия (час.) в условном учетном дне 8 часов (в нашем случае 4/8);

7

ni численность экспериментирующей группы рекреантов, чел.;

S величина пробной площади, га.

Связи между стадиями дигрессии (А) и экспериментально смоделированными рекреационными нагрузками наиболее адекватно аппроксимируются уравнениями:

для дубовых насаждений в условиях дубрав (ДСО в Д2)А = -0,17 РН2+ +1,95 РН1,13;

всложных суборях (ДСО в С2) А = 1,92 + 3,28 lg (РН); в суборях (СБТ-3 в

В2) А = = 2,26 + 1,83 lg (РН);

для сосняков в условиях сложных суборей (ДОС-1 в С2)А = 1,16 РН2

5,62 РН+ 8,78;

всуборях (СБТ-1 и СБТ в В2) А = 0,037 РН2 + 0,5 РН + 2,22. Корреляционно-рекреационный анализ подтвердил высокий уровень связей

(корреляционное отношение η находится в пределах 0,82-0,95).

Оценка устойчивости дубовых и сосновых насаждений нагорных условий объекта к РН выполнена на основе метода сравнительного анализа. Для создания единого норматива определения РН, помимо их экспериментирования (табл. 1), на пробных площадях была проведена количественная оценка рекреационного пользования с применением нормативов, разработанных для Западного и Киевского Полесья С.А. Генсируком, М.С. Нижник, Р.Р. Возняком (1987).

Все рассчитанные средние значения РН достоверны с вероятностью 0,999. Сравнивая средние значения РН, найденные разными способами, оказалось, что различия в их величинах для опытных насаждений не существенны для

всех исследуемых классов устойчивости.

Таблица 1 Статистические характеристики экспериментальных рекреационных нагрузок

по классам устойчивости насаждений

Класс Число устой опы- чиво- тов сти (n),

шт.

Среднее

Среднее

 

Ошибка

значение

квадрати-

Коэф-

среднего

рекреацион-

ческое от-

фициент

ных нагру-

клонение

варьи-

значения

зок ( х),

(δ), чел.-

рования

(m х),

чел.-дн./га

дн./га

(с), %

чел.-

дн./га

 

 

 

 

 

 

 

Показатель точности исследования (р), %

Показатель достоверности средней величины,

(t)

Дубовые насаждения

2

5

3,07

2,08

3

13

2,19

1,13

4

11

1,49

0,58

67,6

0,93

30,3

3,3

51,6

0,32

14,6

7,0

38,6

0,17

11,4

8,6

Сосновые насаждения

2

3

3,13

0,78

3

10

1,54

0,76

25,0

0,45

14,4

6,9

49,3

0,24

15,6

6,4

Следовательно, дубовые и сосновые насаждения зеленой зоны г. Воронежа характеризуются теми же классами устойчивости, что и аналогичные насаждения Украины, а шкала классов устойчивости насаждений и нормативы РН (Возняк и др., 1987) статистически пригодны для применения в наших условиях.

Для уточнения степени устойчивости ПК к РН в разных типах лесорастительных условий и выявления предельно допустимых параметров физического изменения почв изучали влияние этих нагрузок на физические свойства почв. Результаты исследований показывают, что наряду с эффектом вытаптывания напочвенного покрова наблюдается увеличение объемной плотности почв и снижение их общейскважности(порозности) (рис. 1).

8

А

1

2

А

1

2

 

 

 

 

3

 

 

3

а)

ρ, г/см3

 

б)

ρ, г/см3

 

 

1

2

 

 

 

 

 

 

А

 

3

 

в) ρ, г/см3

Рис. 1. Зависимость стадий дигрессий хронического состояния (А) от плотности почвы (ρ, г/см3) в дубовых насаждениях разных типов лесорастительных условий

а) суборь В2; б) сложная суборь С2; в) дубрава Д2 1) максимальное; 2) среднее; 3) минимальное значение плотности, г/см3

Для определения степени устойчивости почв к вытаптыванию при близком характере и интенсивности воздействия, а также значения рекреационной дигрессии в различных лесорастительных условиях дубрав была проведена количественнаяоценкаобъемнойплотностипочвыметодомсравнительногоанализа(табл. 2).

Таблица 2

Статистическая характеристика объемной плотности почв исследуемых типов лесорастительных условий

Тип

Число

Среднее

Среднее

Коэф-

Ошибка

Показа-

Показатель

опы-

квадрати-

фициент

среднего

тель точ-

достовер-

расти-

тов

значение

ческое от-

варьи-

значе-

ности ис-

ности

тельных

(n),

плотности

клонение

рования

ния

следова-

средней

условий

( х), г/см

3

(m х),

величины

шт.

 

(δ), г/см

3

(с), %

ния (р), %

 

 

 

 

г/см

3

(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В2

24

1,46

 

0,0086

 

5,9

0,017

1,3

83,3

С2

25

1,39

 

0,0070

 

5,0

0,014

1,0

99,8

Д2

15

1,30

 

0,0066

 

5,0

0,017

1,3

77,8

Показатель достоверности (t) средних значений плотности для типов лесорастительных условий В2, С2 и Д2 больше 3, следовательно, вероятность правильности выводов составляет 0,999. Различие в средних значениях объемной плотности почвы по типам лесорастительных условий также существенно и достовер-

9

но на уровне вероятности 0,999.

Таким образом, статистически доказано, что насаждения с преобладанием дуба черешчатого произрастают на различных почвах, отличающихся по содержанию гумуса. Наиболее устойчивыми к вытаптыванию являются серые лесные среднемощные суглинистые почвы дубрав (Д2), менее устойчивыми светлосерые лесные среднемощные супесчаные почвы суборей (В2). Среднее место по устойчивости занимают серые лесные среднемощные супесчаные почвы сложных

суборей (С2).

Для оценки устойчивости почв к рекреационному воздействию и определения величин предельно допустимого их уплотнения находили пределы изменения объемной плотности почвы каждой стадии дигрессии среды в исследуемых типах лесорастительных условий.

Так, в условиях В2 среднее значение плотности неуплотненной почвы равно 1,37 г/см3. С увеличением дигрессии на одну стадию (до 2-ой стадии дигрессии) этот показатель увеличился в среднем до 1,41 г/см3, следовательно, увеличение объемной плотности почвы составил 0,04 г/см3 или 2,9 %. Аналогично находили приросты объемной плотности почвы и для следующих стадий дигрессий. Наименьшее значение объемной плотности неуплотненной почвы составило 1,36 г/см3, наибольшее (4-ая стадия дигрессии) 1,60 г/см3. Таким образом, объемная плотность уплотненной почвы в условиях В2 увеличилась на 0,24 г/см3 или на 17,6 %.

Аналогично находили величину изменений (динамики) плотности уплотненной почвы в условиях С2 и Д2, которые соответственно равны 0,20 г/см3 (увеличение на 15,2 %) и 0,19 г/см3 (на 15,1 %), т.е. темпы уплотнения бедных почв (В2) оказались на 2,5 % выше, чем богатых (С2, Д2). Зная объемную плотность почвы для каждой стадии дигрессии и зависимость ее изменения при уплотнении от воздействия РН, можно моделировать момент наступления перехода в следующую стадию, что позволяет повысить объективность назначения необходимых лесохозяйственных мероприятий.

Очень высокий уровень взаимосвязей между плотностью почвы (ρ, г/см3) и стадиями дигрессии (А) подтверждается значениями корреляционных отношений

(η): для условий В2 − η = 0,91; С2 − η = 0,95; Д2 − η = 0,96.

Установленные зависимости аппроксимируются уравнениями:

для условий В2 А = -42,7 ρ2 + 140,7 ρ − 111,2;

для С2 А = -47,8 ρ2 + 151,3 ρ − 115,2; для Д2 А = -13,7 ρ2 + 55,6 ρ − 47,4.

Эти функции (из 17 апробированных) наиболее адекватно приближают теоретические кривые к эмпирическим данным, так как критерий Фишера во всех случаях максимален.

Таким образом, по величине плотности почв в предельной стадии дигрессии можно определять степень их устойчивости к РН в разных типах лесорастительных условий. По увеличению плотности почвы при ее уплотнении можно прогнозировать момент наступления перехода в следующую стадию дигрессии и определять предел устойчивости к РН конкретного участка (при переходе из 3-ой в 4-ую стадию дигрессии). Это и есть состояние биогеоценоза, при котором дальнейшее увеличение РН вызывает деградацию (естественный необратимый процесс разрушения природного комплекса).

10

Показатель плотности почвы может выступать в качестве основного диагностического признака критического состояния почв под воздействием рекреации

(табл. 3).

Таблица 3

Объемная плотность и общая скважность почв, соответствующие верхнему пределу 3-й стадии рекреационной дигрессии

 

Почвы

Предельно допустимые величины

 

 

 

 

объемной плотности

общей скважности (R),

 

 

почвы (ρ), г/см3

%

1.

Светло-серые лесные среднемощные

1,48

± 0,03

43 ± 3,04

 

супесчаные (В2)

 

 

 

 

2.

Серые лесные среднемощные супес-

1,44

± 0,02

45 ±2,06

 

чаные (С2)

 

 

 

 

3.

Серые лесные среднемощные сугли-

1,40

± 0,03

45 ± 2,03

 

нистые (Д2)

 

 

 

 

Поскольку динамика уплотнения почв увязывалась нами с критическими состояниями фитоценоза, то величинами плотности можно вполне руководствоваться также при диагностировании наступления предельно допустимой стадии рекреационной дигрессии насаждений. Величиныобщейскважностимогутслужить контролем и веским аргументом при доказательстве гипотезы. Найденные ее средние

значения достоверны (t > 3), так как возможность ошибочного заключения составляет 0,01 % из100 % возможныхслучаев(табл. 4).

 

Статистические характеристики общей скважности почв

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Число

Среднее

Среднее

Коэф-

Ошибка

Показа-

Показатель

 

опы-

значение

квадрати-

фициент

среднего

тель точ-

достовер-

ТЛУ

тов

общей

ческое от-

варьи-

значе-

ности ис-

ности

средней

 

(n),

скважности

клонение

рования

ния

следова-

величины,

 

шт.

( х), %

(δ), %

(с), %

(m х), %

ния (р), %

(t)

В2

24

43,3

3,22

7,7

0,67

1,6

63,9

С2

25

45,4

2,45

5,4

0,49

1,1

92,7

Д2

15

47,3

2,66

5,6

0,68

1,4

60,8

Благодаря уравнениям, отражающим изменение объемной плотности почвы по стадиям дигрессии, возможна достаточно оперативная экспериментальная диагностика стадий дигрессии, включая дробные ее величины.

Полученные модели рекреационной динамики плотности почв и предлагаемый метод диагностики степени нарушений среды в значительной степени повышают “чувствительность” общепринятой шкалы стадий дигрессии и усиливают достоверность оценки. Для уточнения морфологических признаков стадий дигрессии и назначения мероприятий по регулированию рекреационного пользования выявили качественные и количественные изменения в травяном покрове.

В результате обследования было учтено 42 вида растений, принадлежавших к 23 семействам. В объекте выявлены 15 видов растений из 8 семейств, находящихся на грани исчезновения и нуждающихся в охране.

С увеличением РН из травостоя исчезают многие лесные и лесолуговые виды и внедряются луговые и сорные, не характерные для лесных фитоценозов, но