книги2 / konf_15-24

Электронный архив УГЛТУ

Рис. 1. Схемы расположения мест отбора проб в исследованных лесостепных урболандшафтах. Точками отмечены места отбора проб: 1 – придорожная территория; 2 – прибрежные территории; 3 – территория жилого квартала; 4 – рекреационная зона; 5 – промышленная зона

На каждом участке отбора проб были взяты по 10 полностью сформировавшихся листьев с 10 деревьев березы по всему периметру кроны с нижней ее части. Согласно общепринятой методике оценки флуктуирующей асимметрии, были выполнены замеры по пяти признакам (рис. 2). Для каждого промеренного листа вычисляли относительные величины асимметрии для каждого признака. Для этого модуль разности между промерами слева (L) и справа (R) делят на сумму этих же промеров (1):

291

Электронный архив УГЛТУ

Всего по пяти вышеуказанным морфологическим признакам было измерено 1100 листьев березы повислой.

Интегральным показателем стабильности развития считается средняя арифметическая величин асимметрии по всем признакам для каждого листа. Отклонение состояния организма от условной нормы и, соответственно, качество среды, оценивались по пятибалльной шкале (табл. 1)

Таблица 1

Шкала оценки отклонений состояния березы повислой от условной нормы

Результаты измерений и расчетов по всем морфологическим признакам березы повислой, произрастающей в урболандшафтах г. Орла и г. Воронежа, обобщены и представлены в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Средние показатели флуктуирующей асимметрии березы повислой в урболандшафтах г. Орла и оценка стабильности ее развития

В ходе анализа данных следует учесть некоторые природно-климати- ческие различия, характерные для г. Орла и г. Воронежа. Несмотря на рас-

292

Электронный архив УГЛТУ

положение урболандшафтов этих городов в условиях лесостепной зоны, существуют различия в среднегодовой температуре (г. Воронеж – +7,5 °C, г. Орел – +6,5 °C) и норме осадков (г. Воронеж – 572 мм, г. Орел – 630 мм). Такие различия в климате могут оказывать влияние на множество аспектов, включая рост и развитие растительности. Не менее существенными факторами являются плотность населения и связанный с этим уровень антропогенной нагрузки.

Таблица 3

Средние показатели флуктуирующей асимметрии березы повислой в урболандшафтах г. Воронежа и оценка стабильности ее развития

Исходя из данных табл. 2 и 3, полученных для рассматриваемых городов, можно судить об уровне флуктуирующей асимметрии, который превышает условные нормы для фонового состояния окружающей среды. Следует отметить, что выборка, соответствующая фоновой территории в г. Орле, также показывает начальные отклонения, хотя они являются незначительными. По г. Орлу, как и по г. Воронежу, большая вариативность значений наблюдается по третьему признаку (расстояние между основаниями первой и второй жилок второго порядка). Наименее вариабельным оказался второй показатель (длина жилки второго порядка, второй от основания листа).

Согласно представленным в табл. 4 данным, уровень стабильности развития оценен как практически одинаковый для большинства рассматриваемых территорий по двум городам, за исключением придорожной зоны. Важно отметить, что придорожная территория в г. Воронеже расположена вдоль шестиполосной автомагистрали, в то время как придорожная зона в г. Орле находится вдоль четырехполосной автодороги, что может оказывать различную по степени антропогенную нагрузку на данные территории.

Анализируя данные по прибрежным территориям, можно заметить, что показатели стабильности развития схожи с теми, что наблюдаются на промышленных территориях. Это объясняется тем, что прибрежные территории подвергаются воздействию не только антропогенной нагрузки, связанной с активным автомобильным движением, но также подвержены воздействию факторов природной среды, таких как ветровая нагрузка и пе-

293

Электронный архив УГЛТУ

риодические перепады влажности грунта, например, во время весенних половодий. Также ветровая нагрузка может способствовать эрозии почвы и изменению ландшафта.

Таблица 4

Средние показатели флуктуирующей асимметрии (числитель) и размах их варьирования (знаменатель) в зависимости от стабильности развития березы повислой в лесостепных урболандшафтах Европейской части России

В целом наблюдается закономерное увеличение интегрального показателя асимметрии по мере перехода от жилых кварталов и рекреационных зон к промышленным, что отражает ухудшение условий существования и, соответственно, снижение стабильности развития и резистентности древесной растительности.

Выводы

Результаты, полученные в настоящем исследовании, доказывают биоиндикационную значимость березы повислой для оценки степени антропогенного воздействия на растительность в условиях урболандшафтов. На основе изучения морфологических признаков растения-биоиндикатора можно судить о том, что в условиях лесостепных урболандшафтов Европейской части России определяющим фактором устойчивости для компонентов зеленой инфраструктуры является не столько климатические условия и плотность населения, сколько близость к источникам значительного техногенного воздействия (промышленные предприятия, автострады и т. п.). В этих условиях береза повислая характеризуется значительным снижением стабильности развития, что отчетливо прослеживается при анализе интегральных показателей флуктуирующей асимметрии.

Список источников

1. Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых орга-

294

Электронный архив УГЛТУ

низмов по уровню асимметрии морфологических структур) : утв. распоряжением Росэкологии от 16.10.2003 № 460-р) [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/901879474 (дата обращения: 08.12.2023).

2.Волчатова И. В., Попова Н. А. Оценка стабильности развития древесных растений в условиях антропогенного воздействия // ХХI век. Техносферная безопасность. 2018. Т. 3, № 1 (9). С. 43–55.

3.Протасова М. В., Белова Т. А. Оценка состояния окружающей среды по показателям флуктуирующей асимметрии листьев древесных растений //

Auditorium. 2018. № 3 (19). С. 17–24.

295

Электронный архив УГЛТУ

Научная статья УДК 630*91

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЛЕСНЫХ ФАЦИЙ НА ВОДОСБОРЕ РЕКИ МАЛАЯ БАЛАКЛЫ

Алия Руслановна Шамсутдинова1, Руслан Радикович Зубаиров2, Анжелика Рамисовна Раянова3, Радик Флюсович Мустафин4

1, 2, 3, 4 Башкирский Государственный аграрный университет, Уфа, Россия

1shamsutdinova.alya2015@yandex.ru

2rrzubairov@gmail.com

3anzhelika.rayanova@mail.ru

4mustafin-1976@mail.ru

Аннотация. Статья рассматривает процессы развития эрозии земель на водосборах с фокусом на экологическом состоянии водосборов Республики Башкортостан на примере водосбора Малая Балыклы реки Ашкадар. Авторы разработали программную методику определения границ фаций на примере водосбора Малая Балыклы и провели расчеты коэффициента экологической устойчивости для каждой фации водосбора. Результаты показали, что для повышения экологической устойчивости необходимо увеличить посадки широколиственных лесов, поскольку они обладают наибольшим коэффициентом устойчивости. Полученные данные могут быть использованы для разработки мер по повышению экологической устойчивости водосборов.

Ключевые слова: лес, водосбор, эрозия, фация, катен, рельеф

Original article

ECOLOGICAL SUSTAINABILITY OF THE FOREST FACIES IN THE MALAYA BALYKLY WATERSHED OF THE ASHKADAR RIVER

Aliya R. Shamsutdinova1, Ruslan R. Zubairov2, Angelika R. Rayanova3, Radik F. Mustafin4

1, 2, 3, 4 Bashkir State Agrarian University, Ufa, Russia

1shamsutdinova.alya2015@yandex.ru

2rrzubairov@gmail.com

3anzhelika.rayanova@mail.ru

4mustafin-1976@mail.ru

©Шамсутдинова А. Р., Зубаиров Р. Р., Раянова А. Р., Мустафин Р. Ф., 2024

296

Электронный архив УГЛТУ

Abstract. The article considers the processes of land erosion development in watersheds, with a focus on the ecological state of watersheds of the Republic of Bashkortostan on the example of the Malaya Balykly watershed of the Ashkadar River. The authors developed a program methodology for determining the boundaries of facies on the example of the Malaya Balykly watershed and carried out calculations of the coefficient of ecological sustainability for each facies of the watershed. The results showed that in order to increase ecological sustainability it is necessary to increase planting of broad-leaved forests, as they have the highest sustainability coefficient. The obtained data can be used to develop measures to improve the ecological sustainability of watersheds.

Keywords: forest, watershed, erosion, facies, topography

Леса играют жизненно важную роль в поддержании хрупкого баланса экосистем, регулировании водных циклов, поддержке биоразнообразия и смягчении последствий изменения климата. Понимание экологической устойчивости лесных фаций в водоразделах имеет важное значение для долгосрочного сохранения окружающей среды и эффективных стратегий управления земельными ресурсами.

К основным принципам экологической устойчивости лесных фаций на водосборе относятся: разнообразие видов и возрастов древостоев, сохранение природных условий, управление лесными ресурсами.

Вусловиях увеличивающейся антропогенной нагрузки на природную среду, в том числе на речные бассейны, необходимо принимать меры по сохранению и улучшению экологического состояния этих территорий. Для этого важно изучить ландшафтную катену водосбора и ее фации, чтобы определить уровень экологической устойчивости (стабильности) данной территории.

Вусловиях сложных природных факторов интенсивное использование земельных ресурсов может привести к серьезной деградации растительности и почвы на значительных территориях региона. Особенно подвержены этому процессу распаханные и недостаточно лесистые угодья, включая водосборные территории. Эрозионные процессы могут вызвать разрушение почвенного покрова и лесных массивов, что ухудшает экологическую ситуацию в регионе. Поэтому необходимо принимать меры по сохранению природных ресурсов и устойчивому использованию земельных угодий, чтобы предотвратить дальнейшую деградацию экосистем региона. Главной причиной эрозии является нарушения структуры землепользования [1].

Для улучшения экологического состояния речных бассейнов необходимо изучить ландшафтную катену водосбора и ее фации [2]. Стоит отметить, что выяснение границ фаций на картах не всегда возможно из-за изменчивости рельефа, именно это влияет на размеры фаций и ширину катены. Исходя из вышесказанного, возникла необходимость в разработке

297

Электронный архив УГЛТУ

методики определения границ фаций на примере водосбора р. Мал. Балыклы (рис. 1).

Рис. 1. Тематическая карта фаций водосбора р. Малая Балыклы (приток р. Ашкадар)

Для оценки состояния фаций на водосборе р. Малая Балыклы, принадлежащей Камскому бассейновому округу, был использован коэффициент экологической устойчивости (стабильности). Водосборная площадь реки составляет 17 900 га, а наивысшая и наименьшая отметки водосбора равны 385 м и 229 м соответственно [3]:

где F – площадь водосбора, га; fi – площадь i-го угодья, га;

К1,i – коэффициент стабильности i-го угодья;

298

Электронный архив УГЛТУ

К 2.i – коэффициент геолого-морфологической устойчивости рельефа

водосбора [4, 5].

Для выполнения расчетов на тематической карте мы анализируем площадь суши в пределах каждой фации и устанавливаем коэффициент экологической устойчивости как для отдельной фации, так и для всего водосбора. (табл. 1).

Наш анализ показывает неравномерное распределение лесных угодий, пастбищ и пахотных земель в пределах водосборной площади.

Таблица 1

Результаты анализа фаций притока реки Ашкадар

В нашем случае КЭУ (рис. 2) на всех фациях, кроме аквальной, ниже 0,34 (нестабильный). С целью повышения коэффициента экологической устойчивости необходимо увеличить количество широколиственных лесов. Также были проведены расчеты количества лесных угодий, которые нужны для обеспечения экологической стабильности фаций и водосбора в целом (табл. 2, рис. 3) [6].

299

Электронный архив УГЛТУ

Рис. 2. Кс по фациям (согласно расчетам)

Таблица 2

Прогнозирование изменений экологической устойчивости при изменении лесистости