Материал: Антропогенное воздействие на формацию тростника южного в окрестностях станицы Алексее-Тенгинской Тбилисского района

Антропогенное воздействие на формацию тростника южного в окрестностях станицы Алексее-Тенгинской Тбилисского района

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГБОУ ВПО «КубГУ»)

Кафедра биологии и экологии растений

ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ В ГАК

Заведующий кафедрой - канд. биол. наук,

доцент______________М.В. Нагалевский

«____»________________________ 2015 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ (ДИПЛОМНАЯ) РАБОТА

Антропогенное воздействие на формацию тростника южного в окрестностях ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района

Работу выполнила М.А. Неверова

Факультет биологический

Специальность 02.08.03 Биоэкология

Научный руководитель,

канд. биол. наук,

доцент О.В. Букарева

Нормоконтролёр,

преподавательА.М. Иваненко

Краснодар 2015

РЕФЕРАТ

Курсовая работа выполнена на 54 страницах машинописного текста.

Работа включает введение, 4 главы, заключение, выводы, список использованных при написании работы литературных источников объёмом в 50 наименований и 4 приложения. Работа содержит 19 рисунков и 7 таблиц.

Ключевые слова: АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ, ПРИБРЕЖНО-ВОДНЫЕ РАСТЕНИЯ, ТРОСТНИК ЮЖНЫЙ, ФОРМАЦИЯ, АССОЦИАЦИЯ, ТБИЛИССКИЙ РАЙОН.

Работа посвящена изучению антропогенного воздействия на формацию тростника южного в окрестностях ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района. В пределах исследуемой территории выявлено 66 видов растений, относящихся к 53 родам и 25 семействам. Проведены таксономический, биоморфологический, экологический и фитоценотический анализы. Выделены участки формации тростника южного по проективному покрытию.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Аналитический обзор

.1 История изучения прибрежно-водных растений

.2 Антропогенное воздействие на формацию тростника южного

. Физико-географическая характеристика района исследования

.1 Границы

.2 Особенности геологического строения и рельефа

.3 Климат

.4 Почвенный покров

.5 Гидрология

.6 Растительный покров

. Материал и методы исследования

.1 Объект исследования

.2 Геоботанические методы исследования

.3 Экологические методы исследования

4. Антропогенное воздействие на формацию тростника южного в окрестностях ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района

4.1 Видовой состав растительности окрестностей ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района

4.2 Биоморфологический анализ

.3 Экологический анализ

.4 Фитоценотический анализ

4.5 Оценка жизненного состояния тростника южного на исследуемых участках

Заключение

Библиографический список

Приложение А Растительность района исследования

Приложение Б Представители растительности окрестностей ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района

Приложение В Антропогенное воздействие на формацию тростника южного8

Приложение Г Фитоценотический анализ окрестностей ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района

ВВЕДЕНИЕ

Антропогенное состояние и функционирование биосферы, а, следовательно, и стабильность окружающей природной среды невозможны без обеспечения благоприятной среды обитания для всех биотических сообществ во всем их многообразии. Утрата же биоразнообразия ставит под угрозу не только благополучие человека, но и само его существование [Потапов, 2000].

Потребительское, а нередко и хищническое отношение человека к растительным сообществам проявилось ещё на начальном этапе развития земледелия и скотоводства. В последующем, особенно с началом бурного развития экономики, такой подход не только не был отвергнут, но, по-видимому, ещё больше закрепился в сознании людей [Чернова, Былова, 1988].

Масштабное антропогенное воздействие на биотические сообщества приводит к тяжёлым экологическим последствиям как на популяционно-видовом, так и на экосистемно-биосферном уровнях [Потапов, 2000].

Пожары ухудшают состав растительного покрова, уменьшают прирост растений, нарушают связи корней с почвой, уничтожают кормовую базу диких животных, гнездовья птиц [Нагалевский, Букарева, Кассанелли, 2012].

На биотические сообщества также оказывают воздействие антропогенное загрязнение промышленными выбросами и бытовыми отходами [Чернова, Былова, 1988].

Разрушение естественных природных сообществ вызывает исчезновение ряда растений. Множество видов растений сокращаются в численности и в скором времени также окажутся под угрозой исчезновения [Передельский, Коробкин, Приходченко, 2006].

Целью нашей работы является изучение антропогенного воздействия на формацию тростника южного в окрестностях ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района.

Для достижения этой цели необходимо выполнить следующие задачи:

1.   Установить видовой состав растительности окрестностей ст-цы Алексее-Тенгинской и провести таксономический анализ;

2.      Провести биоморфологический анализ;

.        Провести экологический анализ;

.        Выделить участки формации тростника южного по проективному покрытию и провести фитоценотический анализ;

.        Выявить антропогенное воздействие на формацию тростника южного в окрестностях ст-цы Алексее-Тенгинской Тбилисского района.

1.  Аналитический обзор

1.1 История изучения прибрежно-водных растений

Интерес к изучению прибрежно-водных растений появился в Европе ещё в XVIII в. в связи с развитием рыбоводства, однако планомерные исследования начались только в XIX в. В России изучение растительного и животного мира водоёмов было связано с организацией ряда гидробиологических станций на территории страны с целью разработки методов и способов эффективной эксплуатации природных ресурсов водоёмов [Садчиков, Кудряшов, 2005].

К началу XX в. уже были опубликованы многочисленные исследования прибрежно-водной растительности. В России были изданы определители водных растений отдельных регионов страны: Ростовского уезда [Григорьев, 1903], средней полосы России [Федченко, 1925] и др. В ряде работ рассматривались биологические и экологические особенности растений озёр и рек [Золотницкий, 1890; Танфильев, 1890; Кропачев, 1901; Флеров, 1908].

С 20-х годов XX в. для решения вопросов, связанных с ведением рыбного хозяйства, водоснабжением и очисткой сточных вод начались исследования биологических процессов в водоёмах. Большое внимание стали уделять вопросам классификации и экологии прибрежно-водной растительности [Аржанов, 1921].

С 50-х годов XX в. большое внимание стали уделять изучению продуктивности прибрежно-водной растительности [Катанская, 1960, 1981; Довбня, 1973]. Исследуется кормовая ценность прибрежно-водных растений [Розанов, 1954; Хабибуллин, 1974]. Появился интерес к изучению влияния прибрежно-водной растительности на рыбопродуктивность водоёмов, так как заросли растений являются местом нереста и средой обитания молоди и взрослых рыб [Веригин, 1961].

Прибрежно-водная растительность является важным звеном пресноводного биоценоза; растения вносят свою долю участия в круговорот веществ и поток энергии и создают особую среду для обитателей водоёмов [Довбня, 1979; Садчиков, Кудряшов, 2005].

Появилось ещё одно направление в гидроботанике, связанное с использованием прибрежно-водной растительности в качестве биологического фильтра для очистки загрязнённых вод. Это объясняется недостаточной производительностью существующих очистных сооружений и их дороговизной [Садчиков, Кудряшов, 2005].

В ряде работ указывается на возможность использования прибрежно- водной растительности для очистки водоёмов от органической и минеральной взвеси [Кокин, 1962, 1963; Кроткевич, 1976].

В 60-х годах XX в. основными направлениями гидроботанических исследований в нашей стране были: геоботаническое, экологическое, анатомо-морфологическое, физиологическое, систематическое, продукционное и хозяйственное [Распопов, 1963]. В дальнейшем некоторые из этих направлений были детализированы [Кузьмичёв, 1992, 2000].

Перспективным направлением является изучение растений водоёмов, имеющих практическое назначение - в качестве технического и лекарственного сырья, корма для сельскохозяйственных животных, для охотничье-промысловых хозяйств [Гаевская, 1966]. В работах анализируется роль водных растений в питании диких и домашних животных, птицы. Однако в настоящее время существует скептическое отношение к водным растениям как к источнику пищи для домашних животных. Это связано с недостаточной изученностью кормовых достоинств водных растений и трудности их заготовки. В то же время специалисты полны энтузиазма и считают, что следующим этапом практического применения водных растений будет создание систем аквакультур, в которых водные растения будут использованы в качестве агентов самоочищения вод, корма для рыб-фитофагов и сельскохозяйственных животных, пищевого субстрата для выращивания кормовых дрожжей, навозных червей, получения биогаза, перегноя и др. Это отражено во многих исследовательских работах [Францев, 1961; Кроткевич, 1976, 1982; Кокин, 1982; Морозов, 2001].

1.2 Антропогенное воздействие на формацию тростника южного

тростник антропогенный растительный видовой

Исследование участков многократных зимне-весенних пожарищ и палов разных лет выявило ряд закономерностей, характерных для восстановительных сукцессий тростника южного [Нагалевский, Букарева, Жданова, 2012].

В результате воздействия пожаров и палов во многих местах массивообразные заросли Phragmites australis с проективным покрытием 70 - 90 % деградируют в ленточно-куртинные с проективным покрытием 40 - 70 % [Нагалевский, Букарева, Кассанелли, 2012].

Особенно губительными являются весенние пожары и палы, уничтожающие всё живое, подрывающие кормовую базу, места гнездовий птиц и обитания позвоночных животных. После весенних палов сукцессионные процессы начинаются с ранних стадий сукцессий или даже с пионерных сообществ с преобладанием стенотопных видов растений и животных, что приводит к резкому снижению видового разнообразия данных мест обитания [Нагалевский, Букарева, Кассанелли, 2012].

На месте весенних пожарищ наблюдается подгорание вегетативных стеблей подроста, снижается проективное покрытие. В то же время данные сообщества можно отнести к монодоминантным, так как участия в них других видов не отмечено. Как показывают исследования весеннее вегетативное возобновление тростника южного обуглено. Верхний слой грунта состоит из обуглившихся стеблей и корневищ, углей, многочисленных раковин прудовика. Наличие живых корневищ с корнями и корневыми волосками найдены на глубине 10 - 15 (25) см [Нагалевский, Букарева, Кассанелли, 2012].

Следы пожаров обнаруживаются при прокопах в виде прослоек пепла, угля, обуглившихся стеблей и корневищ, перемеживающиеся со слоями перегнивших остатков надземной и подземной части Phragmites australis. Корневища с почками возобновления и корнями загублены, корневые волоски на корнях обычно развиты слабо. Надземная часть стеблей значительно отстает в росте по высоте и толщине от зарослей, нетронутых пожаром [Нагалевский, Букарева, Кассанелли, 2012].

В результате палов сгорают не только отмершие части тростника и подстилка, но и гибнут микроценозы почвы, увеличивается общая минерализация и засоление. Все эти процессы приводят к быстрому накоплению неперегнивших остатков и снижению виталитета популяций Phragmites australis [Нагалевский, Букарева, Кассанелли, 2012].

Гибель комплекса редуцентов в последующие годы приводит к быстрой заторфованности участков и их осушению [Нагалевский, Букарева, Кассанелли, 2012].

2. Физико-географическая характеристика района исследования

.1 Границы

Тбилисский район (рисунок 1) находится в центральной степной части Краснодарского края и расположен по обоим берегам р. Кубань. Район граничит на севере с Тихорецким и Выселковским районами, на западе - с Усть-Лабинским, на юге - с Курганинским, на востоке - с Кавказским и Гулькевическим районами [Схема территориального планирования … , 2009].

Площадь района составляет более 990 км2. В его состав входит 42 населенных пункта, сформированных в 8 сельских поселений, на территориях которых постоянно проживает более 48 тыс. человек. Административный центр района - ст-ца Тбилисская [Схема территориального планирования … , 2009].

2.2 Особенности геологического строения и рельефа

Территория Тбилисского района относится к Кубанской равнине. К северу от р. Кубань рельеф представляет собой степную равнину, которая является частью Прикубанской низменности и пересекается балками и оврагами. К восточной окраине района примыкают отроги Ставропольской возвышенности. Наивысшей точкой правобережной части района является высота 140 м. Южная левобережная часть района относится к Закубанской наклонной равнине и является поймой р. Кубань, располагающейся пятью террасами, которые постепенно повышаются к югу от Кубани. Наивысшей точкой левобережной части района является высота 108 м, расположенная северо-восточнее хут. Песчаного [Схема территориального планирования … , 2009].

Масштаб 1:10000

Рисунок 1 - Карта-схема Тбилисского района

На правом возвышенном берегу Кубани грунтовые воды залегают на глубине 50 м, поэтому в станице Тбилисской совершенно нет колодцев. В 8 - 10 км к северу от Кубани рельеф понижается, грунтовые воды обнаруживаются гораздо ближе. В левобережной части станицы высота стояния грунтовых вод 5 - 10 м. Имеется 16 искусственных водоёмов, которые расположены по балкам [Гужин, Борисов, Канонников, 1974].

2.3    Климат

Территория Тбилисского района, по своим климатическим условиям относится к Западной провинции недостаточного увлажнения с преобладающими восточными и северо-восточными ветрами в холодный период года и западными - в тёплый [Схема территориального планирования … , 2009].

Климат Тбилисского района умеренно-континентальный. В зимний период на климат сказывается влияние прорывающихся с севера арктических воздушных потоков с сопутствующими им низкими температурами [Гужин, Борисов, Канонников, 1974].

Сравнительная близость Азовского и Чёрного морей до некоторой степени смягчают климатические условия данного района, поэтому осень здесь продолжительная, тёплая и сравнительно сухая. Зимний период характеризуется крайней неустойчивостью температурного режима. Снежный покров незначителен и неустойчив. Лето жаркое. Весна чаще всего короткая и сухая [Схема территориального планирования … , 2009].

Среднегодовая температура воздуха составляет 10,2 °С. Средняя температура января - минус 3 °С, июля - 22,5 °С. Что касается хода изменения температуры, то резкое нарастание её приходится на апрель и май, а спад - на октябрь и ноябрь [Гужин, Борисов, Канонников, 1974].

Максимальная среднемесячная температура воздуха приходится на летние месяцы, находится в пределах 36,5 - 39,8 °С. Самым жарким месяцем в районе является июль, когда температура воздуха почти не бывает ниже 30 °С. Минимальная среднемесячная температура наблюдается в январе - феврале и составляет минус 28,5 - 30,0 °С [Схема территориального планирования … , 2009].

Первые морозы наступают во второй декаде октября, последние наблюдаются во второй декаде марта. Зима мягкая, неустойчивая с длительными оттепелями и кратковременными понижениями температур. В апреле возможны заморозки [Гужин, Борисов, Канонников, 1974].

Количество выпадающих осадков сравнительно невелико и в основном приходится не весенне-летний период. Общее количество осадков достигает 527 - 600 мм в год. Максимум осадков приходится на май, июнь и июль. При этом характер осадков обычно ливневый. Сравнительно редко ливни наблюдаются в конце марта и в апреле, а также в конце сентября и в октябре [Гужин, Борисов, Канонников, 1974].

В зимний период, атмосферные осадки выпадают, в основном, в виде снега. Высота снежного покрова в среднем не превышает 6 - 10 см [Схема территориального планирования … , 2009].

Наибольшее значение относительной влажности воздуха отмечается в декабре - январе и составляет 85 %. Наименьшее значение относительной влажности воздуха приходится на летние месяцы, когда она снижается до 62 % [Гужин, Борисов, Канонников, 1974].