6.4. Градиентная ординация биогеоценотического покрова

Анализируя группировку в пределах данного географического района или ландшафта, используют два подхода:

1) зональный, когда дискретные группировки распознаются, классифицируются и вносятся в своеобразный контрольный список типов группировок;

2) градиентный, который базируется на распределении популяций на одно- и многомерном градиенте условий среды.

В 70-х годах украинский лесовод О.Л.Бельгард, который посвятил свою жизнь исследованию проблем степного лесоразведения, обратил внимание на то, что эдафические и климатические градиенты среды действуют комплексно, а их влияние на биохимический круговорот вещества в биогеоценозе имеет закономерность, которая характеризует процесс превращения лесостепи в степь. Действительно, тетраграмма автора, который отбивает некоторые грунтовые и климатические факторы лесной и степной группировок, свидетельствует о действии комплексного градиента, производными которого является уровень увлажнения почвы, длительность вегетационного периода, накопления гумуса, реакция грунтовых растворов, а также накопление органического вещества, соотношения наземной и подземной масс растения и тому подобное Эта разница, отмечает автор, будет уменьшаться в направлении лесостепной зоны и, напротив, будет расти в бок полупустыни. Еще раньше подобное мнение выразил С.И. Радченко (1966), который утверждал, что превращение "лесного" градиента в "степной" или "полупустыню" приводит к изменениям в деятельности фитоценотического слоя.

Оценивая градиентный анализ, часто обращают внимание на то, что "почти всегда выбор градиента субъективен" (Бегон, Харпер, Таунсенд, 1989). Исследователь, отмечают авторы, ищет параметры среды, которые, по его мнению, важные для организмов. Дальше он приводит данные о соответствующей группировке вдоль градиента выбранного фактора, который лучше всего коррелирует с изменениями, которые происходят внутри группировки. На этом отрезке субъективного оценивания фактора или факторов в конце концов формируется объективное начало, которое и дает возможность установить определенную закономерность. Серии биоценоза, которому отвечает среда, называют ценоклином ("цено" - группировка, "клин" - разница). Биоценоз вместе с градиентом среды, на какой он активно влияет, образует экоклин.

Изучая биогеоценотический слой города, нельзя не обратить внимание на ценоклиновую закономерность расположения растительных группировок и отдельных видов древесных, кустарниковых и травяных растений за градиентом среды, градиентом урбанизации). Действительно, передвигаясь от периферии к центру города, от одних грунтово-климатических условий к другим, наблюдаем изменение физиономичности ценотического покрова. Все эти факторы, обращает внимание Р.Уиттекер (1980), одновременно влияют на растения и животных. Сочетание факторов среды, которые синхронно изменяются в пространстве параллельно градиенту группировки и таким образом влияют на формирование его популяции, называют комплексным градиентом.

Теория гемеробии экосистем дает возможность в пространственно-временном ракурсе распознать комплексный градиент среды (в условиях города - комплексный урбогенный градиент среды (КУГС) и разместить растительные группировки в соответствии с их историко-генетическими нишами. Например, олигогемеробные, слабо зацепленные хозяйственной деятельностью растительные группировки лесов, болот, лугов, водных макрофитов располагаются в начале оси ординат, а в конце ее - эугемеробные, созданные руками человека, развитие которых полностью зависит от ее влияния. Посередине располагаются мезогемеробные группировки тех же лесов, лугов и болот, но с измененной в результате деятельности человека (осознанной или стихийной) структурой и функцией (парк, лесопарк, лугопарк). Поэтому, не прибегая к градиентному анализу (эдафических и климатических факторов), осуществляют дифференциацию по физиономическому принципу - выделение однотипных растительных группировок, которые образуют эколого-фитоценотические зоны или пояса или экоклини, принимая во внимание фаунистическую структуру называет такое зонирование эколого-фаунистическим.

Следовательно, передвигаясь от пригородных лесов к центру города, можно выделить четыре эколого-фитоценотических пояса (ЭФП) :

I ЭФП - пригородные леса, луга, болота, водоемы;

II ЭФП - городские парки и лесопарки, лугопарки, гидропарки, большие зеленые массивы разного назначения;

III ЭФП - сады и скверы;

IV ЭФП - уличные посадки, насаждения промышленных предприятий.

Сопоставляя эколого-фитоценотическую (экоклинну) классификацию с классификацией гемеробии биогеоценоза, приходим к выводу, что:

I ЭФП отвечает биогеоценоз первого и второго классов гемеробии (агемеробные, олигогемеробные);

II ЭФП - третьего класса гемеробии (мезогемеробные);

III ЭФП - четвертого класса гемеробии (эугемеробные);

IV ЭФП - пятого и шестого классов гемеробии (поли- и метагемеробные). Процесс гемеробии, который изменяет спонтанный естественный растительный покров, превратив его сначала в окультуренный (мезогемеробный), а затем в культурный (эугемеробный), постоянно сопровождался формированием рудеральных растительных группировок. Если окультурен биогеоценоз в пределах города и его пригородной территории обнаруживают зональный характер (от І до IV ЕФП), то рудеральный биогеоценоз имеет азональный характер.

Азональнисть ценоклина рудеральной растительности, как и естественной, заключается в спонтанности ее происхождения. Если гемеробия - процесс управляется (регулируемый) человеком, то образование рудеральных группировок - процесс саморегулируемый.

Следовательно, можно сделать такой вывод: комплексный урбогенный градиент среды как сочетание эдафических, климатических и загрязняющих факторов среды является основой формирования и ординации ценоклинов и образования экоклинов - эколого-фитоценотических поясов в пределах урбогеоэкобиоты города.

О.О.Лаптев (1998), анализируя биогеоценотический покров современного урболандшафта, выделяет такие характерные группы экотопов:

1) экотопы лесных и лесопарковых массивов пригородной зоны;

2) экотопы городских парков, садов, скверов;

3) экотопы жилищных массивов старой застройки;

4) экотопы жилищных массивов современной застройки;

5) экотопы на территориях промышленных предприятий и санитарно-защитных зон вокруг них;

6) экотопы автотранспортных систем;

7) экотопы, созданные на намывных песках;

8) экотопы на карьерных выработках;

9) экотопы балочных для яруги систем и естественных отслаиваний.

Например, он приводит характеристику таких экотопов.

Экотопы карьерных выработок. Они являют собой неглубокие озера с остатками субстрату (глины или торфа) или тонкие квадратные перегородки между водными участками (в случае добычи торфа). Эти остатки при более упорядоченной добыче подлежат выборки в метеорологически удобное время - во время засухи или зимой. Никакое следствие вынимания почвы не оставляет площадь карьера удобной для окультуривания. Чаще всего при наличии бокового или глубокого оттока воды место вынимания превращается в луговые заросли, пройдя более-менее быстро фазу сорняков. Качество травяного яруса при этом невысокое, но со временем органические остатки травяных растений обогащают субстрат, делая его структурным, а торф - более разложенным. Если водная фаза проходит быстро, выработка превращается из озера на влажные луга. Участок может быть уровнен с помощью техники и присоединен к культурной площади.

Экотопы транспортных систем. Из обзора архитектурно планировочной застройки большого города и связанными с этим особенностями трансформации естественных условий экотопы транспортных систем принадлежат к интразональному урбанистическому элементу. Это зона значительных наземных изменений. Экотопы здесь представлены насыпями и выемками, карьерами и резервами, придорожными полосами, ограниченными подъездными путями и разными образованиями транспортных развязок, которые созданы на основе разных субстратов и их смесей (песок, глина, ринь) и потому почти абсолютно бесплодные. Насыпи, особенно выемки, значительно влияют на естественную среду через изменение гидрологических и геохимических условий, усиления активных поверхностных процессов. Как следствие, 1 кв.м неглубокой выемки изменяет естественные факторы на 1 кв. м прилегающей территории. Действие глубоких (свыше 2,5 м) выемок проявляется на площади, что в 4 - 10 раз превышает их собственную. Земли, которые испытали трансформации в процессе строительства путей, представленные сложной мозаикой экотопов, которые значительно отличаются как экологическими условиями, так и возможностью их интегрирования в окружающий ландшафт.

Экотопы транспортных систем отмечаются сухостью субстрата, они на 1 - 2 гигротопа более низкие сравнительно с прилегающими территориями. Вместе со сложным химическим состоянием атмосферы и почв это обстоятельство создает экстремальные экологические условия для растительности, в результате чего в зоне влияния путей поражается от 30 до 80 % деревьев, а воссоздание травяной растительности снижается вдвое на расстоянии от 7 до 20 м.

Существенным экологическим фактором придорожных экотопов является прогрессивное засоление субстрату, которое подавляет растения, вызывает потерю плодородных гумусовых и даже подгумусовых горизонтов. Рекультивация этих экотопов не отличается от рекультивации лесопарковой зоны. В случае полной потери исходной почвы дело придется иметь с искусственными субстратами, которые состоят из перемещенной почвы и большого количества строительного мусора. Такие экотопы, как правило, очень сухие и обедненные. Для выращивания растений на них необходимо создавать покрытие из растительной земли или торфа, а также регулярно увлажнять.

Экотопы фабрично-заводских территорий. Для этой категории экотопов характерными является зонально сильно редуцированы почвы, перемещенные субстраты разного литологического и химического состава, а также наличие участков, крайне загрязненных промышленными отходами, маслами и тому подобное.

Экотопы балочных систем. Балочные и разнообразные естественные отслаивания составляют распространенную категорию экотопов, особенно в городах лесостепной зоны, а также в городах степной и полесской зон, расположенных на правых берегах год. их можно было бы рассматривать в комплексе с другими экотопами, в частности садово-парковыми. Однако в связи с тем, что условия создания растительного покрова на пологовых отслаиваниях отличаются от равнинных участков, а функциональное назначение растительности здесь другое, пологово-балковые земли целесообразно рассматривать как отдельные экотопы, которые нуждаются в особенных способах их интеграции в окружающей урболандшафт. Форма склона и его геологическое строение является определяющий при выборе способа рекультивации и интеграции в структуру урболандшафта. Чем значительнее является крутизна склона, тем менее привлекательным он является для озеленения. При крутизне склона глинистого строения 1:1,5 он будет стойким при наличии древесной растительности.

Оптимальным вариантом для рекультивации этих экотопов является совместимое использование древесной и травяной растительности. С этой целью необходимо создавать 3 - 4-рядные полосы, под палаткой которых в межполосных полосах следует высевать дернообразующие травы.

Экотопы жилищных массивов-новостроек. В этой категории земель необходимо различать такие два типа экотопов: те, которые возникли на базе зональных (естественных) почв, и те, которые возникли на основе искусственных субстратов (насыпные земли, намывные пески).

В первом случае проблема создания растительного покрова решается в рамках проектов озеленения территории. Во втором - на основе специально разработанных с этой целью технологий и методов рекультивации почв.