Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (г. Балашов, 13-14 октября 2010 г.) Под редакцией А. И. Золотухина Балашов 2010

жүктеу/скачать 3.28 Mb.

бет	41/42
Дата	21.07.2016
өлшемі	3.28 Mb.
	#213383

1 ... 34 35 36 37 38 39 40 41 42

А. А. Шаповалова, М. А. Занина

Е. А. Цыглакова

Балашовский институт (филиал)
Саратовского университета

Экологическая безопасность: человеческое измерение

Необходимо отметить, что сегодня изучение рисков, возникающих
в результате влияния человеческой деятельности на окружающую природную среду и обратного влияния экологических загрязнений, является одной из основных задач человечества.

Если население Земли будет продолжать увеличиваться, то соответственно, значительно обострится проблема снабжения продовольствием

и природными ресурсами. Поскольку проблема «парникового эффекта»
и глобального потепления не теряет своей актуальности, то, возможно, человечество со временем будет вынуждено отказаться от нефти и угля как источника энергии. Перед человечеством стоит задача найти продукт, который бы мог заменить нефть и уголь.

Для того чтобы обеспечить пропитанием, одеждой и жильем возросшее количество людей, необходимо интенсифицировать производство, и в большей пропорции, чем рост населения, поскольку необходима модернизация устаревших предприятий. Поэтому объем производства должен будет возрасти примерно вполовину.

Производство продовольствия сегодня значительно уступает приросту народонаселения. Этот разрыв особенно велик и имеет тенденцию к увеличению в менее развитых странах. Перед человечеством стоит задача обеспечить устойчивый опережающий рост производства продовольствия по отношению к росту населения.

Тесно связан с рассматриваемой проблематикой и процесс урбанизации. Большие города являются еще и промышленными центрами.

Рост городского населения определяется притоком из деревни. В результате этого быстро увеличивается число поселений, для которых
характерны во многих странах отсутствие элементарных санитарно-быто-вых условий и, как результат, вспышки эпидемий, что усугубляется плохим состоянием окружающей среды.

Общественный городской транспорт перегружен и нещадно эксплуатируется, не лучше обстоит положение с системами водоснабжений

и канализации. Как правило, большинство болезней вызвано плохим состоянием окружающей среды.

Острые респираторные заболевания, туберкулез, кишечные инфекции и болезни, обусловленные низким уровнем санитарии и заражением питьевой воды (диарея, дизентерия и тиф), обычно носят эпидемический характер; они являются одной из главных причин высокой заболеваемости и смертности, особенно среди детей.

Между тем со многими болезнями следует бороться не столько медикаментозными средствами, сколько путем улучшения водоснабжения, создания надлежащих санитарных условий и распространения элементарных медицинских знаний среди населения. Решение этих проблем лежит
в сфере экономического развития.

Большой ущерб здоровью наносит некачественное питание, характерное для людей с низким уровнем доходов. В большинстве случаев недоедание выражается в нехватки калорий или протеина, или обоих параметров, не хватает и таких элементов, как железо и йод.

Необходимы комплексные подходы, которые бы определили основные задачи в области здравоохранения, а также в производствео продовольствия, водоснабжении и санитарии, особенно с учетом экологических факторов и планирования населенных пунктов.

Новые сельскохозяйственные технологии во всем мире связаны с постепенным переходом к использованию искусственного семенного фонда, так как ухудшение окружающей среды ведет к исчезновению дикорастущих собратьев сельскохозяйственных растений.

В настоящее время экологический кризис представляет собой оборотную сторону научно-технического прогресса и тех благ, которые он принес человеку. Например, создание атомного оружия и развитие атомной энергетики привели к страшнейшим катастрофам прошлого века — Хиросимы и Нагасаки, Чернобыльской АЭС. Это не только привело к гибели миллионов людей, но и скажется на здоровье еще многих, не родившихся поколений.

Сегодня происходит катастрофическое сокращение лесов на нашей планете. Озоновые дыры и антропогенное загрязнение окружающей среды могут привести к гибели человечества.

Можно сделать вывод, что угрозы природе и самому человеку как биологическому виду, возникшие в результате развития и распространения производственных и военных технологий, порожденные промышленными катастрофами, являющиеся последствием непродуманной и неосторожной человеческой деятельности, очень разнообразны. Общество и природа тесно взаимосвязаны и составляют одно целое, и перед человече-ством стоит задача, заключающаяся в предотвращении экологических катастроф и нахождении способов гармоничного отношения в системе «человек — природа».

Таким образом, можно сделать вывод, что решение проблем окружающей среды возможно только на основе социально-экономического развития общества.

А. А. Шаповалова, М. А. Занина

Балашовский институт (филиал)
Саратовского университета

Биоразнообразие антропогенно трансформированных дубрав Среднего Прихоперья

Работа выполнена в рамках тематического плана
по заданию Министерства образования РФ.
Биоразнообразие — залог устойчивого развития любой экосистемы. Подробно биоразнообразие растений изучено в основном для заповедников лесной зоны России [3; 4]. Изменение биоразнообразия на фоне антропогенного стресса в пойменных лесах среднего течения р. Хопер
не достаточно изучено, что и определяет цель и актуальность исследований. Среднее течение р. Хопер располагается на территории Правобережья Волги Саратовской области, в Окско-Донской низменности.

Исследования проводились в 2009—2010 гг. в пойме р. Хопер или его притоков (р. Ворона). Для изучения биоразнообразия пойменных лесов Прихоперья было заложено 163 пробных площадок размером 2020 м. Каждая площадка была отнесена к одному из четырех уровней антропогенной трансформации. Для оценки биоразнообразия использованы показатели видового разнообразия, предложенные Р. Уиттекером [6; 4]. Постоянство видов в выделенных группах описаний определяли по методу Браун-Бланке [2].

В зависимости от состояния древостоя, степени развития подлеска было выделено 4 уровня антропогенной трансформации. Первый уровень — мало нарушенные. Это хорошо сохранившиеся дубравы с полнотой 0,7—0,9 и слабо развитым подлеском. Травяной покров сохраняет характер коренных насаждений с преобладанием лесных видов. Второй уровень — средняя деградация. Древостой поврежден, его полнота составляет 0,5—0,7. Дуб заменяется спутниками (кустарниками); лесная среда сохраняется за счет сильно разросшегося подлеска. Вторичные кустарниковые сообщества составляют 30 % территории. Напочвенный покров с преобладанием лесных и сорно-лесных видов. Третий уровень — сильная деградация. Отмирание деревьев группового характера средней
и сильной интенсивности, имеются нарушения других ярусов и лесной среды. Сюда относятся насаждения с полнотой 0,5—0,6. Подлесок занимает до 40—50 % площади. Сильное влияние деградации древесных эдификаторов сопровождается резким сокращением числа видов и проективного покрытия характерных дубравных травянистых растений, распределение их становится неравномерным; интенсивно распространяются рудеральные виды и древесные интродуценты. Четвертый уровень — очень сильная деградация, дубовый древостой в значительной мере утрачен (полнота 0,3—0,5). Происходит замещение дуба его спутниками.
В отдельных случаях формируются травянистые (луговые) сообщества
с фрагментами подлеска (с проективным покрытием до 60 %).

При исследовании видового состава антропогенно трансформированных дубрав обнаружено 157 видов растений, относящихся к 116 родам из 46 семейств. Видовая насыщенность изменяется в широких пределах: от 7 до 37 видов на пробной площади (табл. 1).

В антропогенно трансформированных дубравах обнаружено 157 видов растений. Максимальное видовое богатство (94) отмечено для 2 уровня антропогенной деградации (табл. 1), а минимальное (78) — для 1 уровня. Показатели видового богатства при слабом антропогенном прессе сначала повышаются, затем, при увеличении нагрузки, понижаются, что подтверждает эффект «высвобождения ресурсов нарушением» [1]. Поддержание видового разнообразия на относительно высоком уровне возможно только при умеренном воздействии нарушения. Слишком высокий уровень может существенно изменить условия обитания для всех членов сообщества, вплоть до их вымирания, что послужит причиной резкого видового обеднения [1]. В данном случае при высоком уровне антропогенной дегрессии сообщества находятся на грани смены эдификатора в древостое. А в травяном покрове усиливают свои позиции виды опушечной, рудеральной
и адвентивной эколого-ценотических групп [5].

Таблица 1

Изменение альфа- и бета-разнообразия в дубравах
с разной степенью антропогенной трансформации

Уровни антропогенной трансформации	Изменение видовой насыщен-ности	Средняя видовая насыщ-ть	Число видов			Видовое богатство	Индекс Уит-текера
Уровни антропогенной трансформации	Изменение видовой насыщен-ности	Средняя видовая насыщ-ть	деревьев	кустарников	трав	Видовое богатство	Индекс Уит-текера
1	7—29	16,0	9	7	62	78	5,2
2	9—31	20,1	12	8	74	94	4,9
3	15—31	23,5	12	6	75	93	4,1
4	17—35	25,7	12	5	72	89	3,6
Всего	7—35	23,0	17	10	140	157	6,8

Оценка флористического сходства сообществ происходила с использованием коэффициента Жаккара. Коэффициенты сходства Жаккара оказываются достаточно высокими (0,30—0,52), т. к. исследования проводились в относительно однородных сообществах. Наиболее схожими являются группы участков с близким уровнем антропогенной трансформации (1 и 2; 2 и 3 уровни). Сильнее всего отличаются группы с 1 и 4 уровнем антропогенной трансформации. Дифференцирующие виды разных групп и их постоянство меняется в зависимости от уровня антропогенной трансформации (табл. 2).

Индекс Уиттекера в различных сообществах (табл. 1) варьируется от 3,6 (4 уровень) до 5,2 (1 уровень), а величина индекса для всей исследуемой территории — 6,8. Эти достаточно низкие показатели индекса свидетельствуют о невысокой гетерогенности флоры дубрав. Это связано с однородными экологическими условиями дубовых лесов. Отмечается закономерное снижение гетерогенности флоры с увеличением уровня антропогенной трансформации.

Таблица 2

Коэффициенты сходства Жаккара между сообществами
с разной степенью антропогенной трансформации

Уровни антропогенной трансформации	2	3	4
1	0,52	0,41	0,30
2		0,51	0,36
3			0,49

Б

Влияние антропогенной нагрузки
на показатели бета-разнообразия

Примечание. А — изменение видового богатства, Б — изменение индекса Уиттекера, 1—4 — уровни антропогенной трансформации.
На рисунке видно, что с повышением антропогенной нагрузки видовое богатство растет. В то же время индекс Уиттекера в тех же группах участков снижается. Таким образом, несмотря на увеличение видов с повышением антропогенной нагрузки, гетерогенность флоры только уменьшается.

В табл. 3 приведены виды, которые дифференцируют уровни антропогенной трансформации дубовых лесов Прихоперья.

Таблица 3

Дифференцирующие виды дубрав
с разной степенью антропогенной трансформации

Виды растений	Уровни антропогенной трансформации
Виды растений	1	2	3	4
	45*	37	39	42
Quercus robur L.	V^3–5**	V^3–5	V^2–3	V^2–4
Convallaria majalis L.	V^1–4	V^+–4	IV^+–3	IV^+–3
Geum urbanum L.	III^+–2	III^+–2	III^r–1	III^+–2
Alliaria petiolata (Bieb) Cavara et Grande.	I	I	I	I
Equisetum pratense L.	I	I	I	I
Carex vesicaria L.	I	I	I	I
Humulus lupulus L.	I	I	I	I
Ficaria verna Huds	I	I	I	I
Tilia cordata Mill.	V^1–3	III^+–3	III^+–2	II
Scrophularia nodosa L.	III⁺¹	I
Torilis japonica (Houtt.) DC.	II	I	I	1
Acer platanoidec L.	II	I	I	I
Iris pseudacorus L.	II	I	I
Campenula trachelium L.	II	I
Viola mirabilis L.	II	I
Vincetoxicum rossium (Kleopov) Barbar.	II	I
Scilla sibirica Haw.	I
Epipactis helleborine (L.) Crantz	I
Aegopodium podagraria L.	IV^1–5	III^+–4	II	II
Euonymus verrucosa Scop.	III^+–2	II	I	I
Lathyrus vernus (L.) Bernh.	III^+–1	II	I
Poa nemoralis L.	II	III^+–1	I	I
Poligonatum odoratum (Mill.) Druce.	II	II
Viburnum opulus L.	II	II
Corydalis solida (L.) Clairv	II	II
Adenophora liliifolia (L.) A. DC	I	I
Glechoma hederacea L.	IV^+–2	V^+–2	IV^+–2	III^1–2
Anthriscus sylvestris (L.) Hoffm.	II	IV^r^–1	I

Продолжение таблицы

Cucubalus baccifer L.	I	III^r^–+
Angelica sylvestris L.	I	II	I
Festuca altissima All.	I	II	I	I
Filipendula ulmaria (L.) Maxim.	I	II	I	I
Ulmus glabra Huds.	II	III^+–2	IV^+–2	I
Ulmus laevis Pall.	II	III^+–4	III^+–5	II
Populus tremula L.	II	III^+–2	III^+–2	II
Frangula alnus Mill.	I	III^+–1	II	I
Rosa majalis Herrm.	I	III^+–1	II	I
Carex contigua Hoppe	I	II	IV^r^–1	II
Galium rubioides L.	II	II	IV^r^–+	I
Elymus caninus (L.) L.	I	I	III^+–1	I
Vicia sepium L.	I	I	III^r^–+
Bromopsis inermis (Leyss.) Holub.		I	III^+–1	I
Rubus caesius L.	III^1–5	III^2–3	V^+–4	V^1–4
Urtica dioica L.	II	III^1–5	IV^1–5	V^+–3
Fraxinus pennsylvanica Marsh	I	I	III^+–2	IV^1–2
Acer negundo L.	I	I	III^+–1	V^+–2
Heracleum sibiricum L.	I	I	II	III^r–1
Elytrigia repens (L.) Nevski			I	II
Viola montana L.			I	II
Acer tataricum L.	III^+–1	III^+–1	III^r–2	V^2–4
Aristolochia clematitis L.	III^+–1	II	III^r–2	IV^+–2
Chelidonium majus L.	II	II	III^+–2	IV^1–3
Galium aparine L.	I	I	I	II
Chaiturus marrubiastrum (L.) Reichenb.	I	I	I	II
Serratula coronata L.		I	I	II
Arctium lappa L.		I	I	II
Artemisia vulgaris L.				II

*Количество пробных площадок в группе.

**Классы постоянства: I — вид встречается менее чем на 20 % площадок, II — от 21 до 40 %, III — от 41 до 60 %, IV — от 61 до 80 %, V — от 81 до 100 %. Для III—V классов постоянства указывается обилие видов на площадках арабскими цифрами по пятибалльной шкале Браун-Бланке.
Виды Quercus robur L., Convallaria majalis L., Geum urbanum L. встречаются в дубравах всех уровней антропогенной трансформации с высокими классами постоянства. Антропогенная нагрузка не влияет на постоянство видов в дубравах Прихоперья: Alliaria petiolata (Bieb) Cavara et Grande., Equisetum pratense L., Carex vesicaria L., Humulus lupulus L., Ficaria verna Huds. Низкий уровень антропогенной нагрузки (1—2 уровень) дифференцируют виды: Tilia cordata Mill., Scrophularia nodosa L., Corydalis solida (L.) Clairv, Aegopodium podagraria L., Euonymus verrucosa Scop., Lathyrus vernus (L.) Bernh., Anthriscus sylvestris (L.) Hoffm., Torilis japonica (Houtt.) DC., Cucubalus baccifer L., Iris pseudacorus L., Campenula trachelium L., Viola mirabilis L. Большинство из дифференцирующих видов этих групп являются неморальными. Редкие для района исследования виды (Epipactis helleborine (L.) Crantz, Scilla sibirica Haw., Adenophora liliifolia (L.) A. DC встречены только на участках с 1 или 2 уровнем антропогенной трансформации.

Виды, толерантные к сильной антропогенной нагрузке (3—4 уровень): Galium rubioides L., Elymus caninus (L.) L., Vicia sepium L., Rubus caesius L., Urtica dioica L., Acer negundo L., Heracleum sibiricum L., Elytrigia repens (L.) Nevski, Viola montana L., Chelidonium majus L., Galium aparine L., Arctium lappa L., Bromopsis inermis (Leyss.) Holub., Acer tataricum L., Fraxinus pennsylvanica Marsh, Artemisia vulgaris L. В группах с 3 и 4 уровнем трансформации среди видов с высокими классами постоянства увеличивается количество опушечных и сорных видов (табл. 2).

Таким образом, в результате усиления антропогенной нагрузки снижается видовое богатство пойменных дубрав, гетерогенность флоры. Складываются менее благоприятные условия для существования дубравы. Тем не менее пойменные леса обладают высоким экологическим
потенциалом, который обеспечивает биологическую устойчивость в напряженной экологической среде.

Литература

Жигарев И. А. Нарушения и видовое богатство сообществ. Эффект «высвобождения ресурсов нарушением» // Научные труды Московского пед. ун-та. Физико-математические и естественные науки: сб. ст. М.: Прометей; МПГУ. 2007. С. 339—350.
Миркин Б. М., Наумова Л. Г., Соломещ А. И. Современная наука о растительности. М.: Логос. 2000. 264 с.
Смирнова О. В., Заугольнова Л. Б., Попадюк Р. В. Методические подходы и методы оценки изменения биоразнообразия в ходе сукцессий // Сукцессионные процессы в заповедниках России и проблемы сохранения биологического разнообразия / под ред. О. В. Смирновой, Е. С. Шапошникова. СПб.: РБО. 1999. С. 26—35.
Смирнова О. В., Заугольнова Л. Б., Ханина Л. Г. Оценка и сохранение биоразнообразия лесного покрова в заповедниках Европейской России / под ред. Л. Б. Заугольновой. М.: Научный мир, 2000. 196 с.
Шаповалова А. А., Золотухин А. И., Кабанина С. В. Биоразнообразие антропогенно трансформированных пойменных дубрав Среднего Прихоперья // Сборник статей междунар. науч.-практич. конф. 29—30 октября 2009. Брянск: РИО БГУ, 2009. С. 418—424.
Whittaker R. H., Lewin A. S. The role of mosaic phenomena in natural communities // Theor. Pop. Biol. 1977. V. 12. № 2. P. 117—139.

жүктеу/скачать 3.28 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 34 35 36 37 38 39 40 41 42