Изучение функционирования природных экосистем в экстремальных условиях приобрело в настоящее время не только теоретическое, но и практическое значение. Экстремальные условия могут приводить к изменениям структуры экосистемы. Для практики рационального использования актуально исследование природных механизмов, обеспечивающих устойчивость экосистем, определение степени близости конкретных экосистем к критическому переходу и прогнозирование возможности структурных изменений, т. е. выпадение из экосистемы видов, или изменение их роли в биогеоценозе и соответствующего перераспределения биомассы между компонентами в фитоценозе. В отношении термина «экосистема» до настоящего времени обычно ссылаются на определение Тэнсли (Тапзе1у, 1935), где экосистема трактуется как «.целостная система, включающая не только комплекс организмов, но и комплекс физических факторов, формирующих то, что мы называем окружающей средой. Эти экосистемы могут быть различных типов и размеров»
Особенности растительных сообществ во многом определяются параметрами ландшафтнообразующих компонентов: климатических и геолого-геоморфологических, играющих ведущую роль в обособлении геосистем. Изучение функционального аспекта фитоценозов отстает по сравнению с изучением структурного. Функциональные аспекты биокостных систем описываются на уровне экосистемы. Основное отличие биогеоценоза от экосистемы состоит в пространственной определённости первого. Следовательно, границы фитоценоза определяются с позиций структурного подхода, а функциональный подход требует иной размерности. Таким образом, изучение функциональности в рамках системного подхода, можно проводить лишь на уровне ландшафта.
В экосистеме дельты Волги основными геоморфологическими структурами являются бэровские бугры и пойменные равнины. На бэровских буграх формируются зональные типы почв и растительности, а на пойменных равнинах — азональные. Такое сочетание приводит к формированию уникальных экотопов, представленных как зональными, так и азональными типами растительности. Данные экотопы формируются в буферных (переходных) зонах между буграми Бэра и пойменными участками. Растительность, как биотический компонент любой природной экосистемы, играет решающую роль в структурно-функциональной организации экосистемы.
Познание механизмов функционирования фитоценозов буферных зон дельты Волги, реакция которых на изменения внешних условий имеет триггерный характер и обладает буферностью, внесёт вклад в построение общей модели экосистемы дельты реки Волги.
Природная зональность — важный фактор эволюционных преобразований, географического распространения видов, генезиса флоры, формирования сообществ. Однако значение зонально-климатических градиентов среды в тех или иных сферах организации биосферы далеко не равноценно. Если по отношению к одним явлениям, например, структуре биоценозов, географическая зональность — фактор, определяющий главные закономерности, то к другим — это лишь частный случай варьирования среды. Т. е., при рассмотрении роли географической зональности в организации биосферы нужен строгий аналитический, дифференцированный подход.
Важное значение имеет круг вопросов связанных с приложимостью принципов зональности дельты реки Волги к различным аспектам изучения флоры (адаптационному, ареалогическому, синэкологическому, флористическому). Все это необходимо в связи с тем, что в различных науках о Земле закон географической зональности понимается весьма противоречиво. Наряду с попытками свести его к сфере абстрактных описательных категорий неприемлемых в конкретных исследованиях, наблюдается стремление представить его как универсальный фактор, определяющий ход всех основных процессов в биосфере.
В условиях, когда среда является источником множества постоянно действующих возмущений, или шума, наличие механизмов устойчивости должно быть признано непременным условием существования каких-нибудь организованных структур в окружающем нас мире {Арманд, 1992).
В связи с этим необходимо построение и исследование механизма функционирования геосистемы, что даст возможность прогнозирования состояния экосистемы при изменении условий окружающей среды и сохранения природных ресурсов на высокопродуктивном уровне, который может быть использован в течение неопределенно продолжительного времени.
Цель и задачи исследования
Основная цель настоящей работы — выявить особенности динамики фитоценозов буферных зон дельты Волги и механизмов их функционирования.
В соответствии с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
1.Выявить и исследовать механизм функционирования фитоценозов буферных зон экосистемы дельты Волги, реакция которых на изменение внешних условий имеет триггерный характер;
2.Определить зависимость надземной продуктивности фитоценозов лугов дельты Волги от различных факторов внешней среды;
3. Выявить особенности динамики фитоценозов буферных зон дельты Волги, т. е. оценить наличие или отсутствие сукцессии в растительности;
4. Составить прогноз динамики фитоценозов с предложением мер по охране и рациональному использованию растительных сообществ дельты Волги;
5. Определить редкие и индикационные виды растений буферных зон;
Научная новизна
Впервые для буферных зон дельты Волги сформулирован механизм взаимодействия зонального и азонального факторов через триггерную систему.
Определены буферные зоны дельты Волги, фитоценозы которых обладают наибольшим видовым разнообразием.
Выявлены триггерные растительные сообщества дельты Волги.
Впервые составлен конспект флоры буферных зон дельты Волги.
Впервые прямого влияния отдельных факторов внешней среды на продуктивность растительных сообществ не обнаружено.
Предложена организация государственного природного заказника в восточной части дельты Волги.
Практическая значимость
Материалы диссертации могут быть положены
В систему общих закономерностей и тенденций развития дельты Волги, т. е. внесут вклад в построение общей модели экосистемы дельты Волги;
Флористические списки исследуемой территории станут отправной точкой для разработки критериев построения экологических ядер и коридоров экологической сети;
Обосновать оптимальные режимы использования растительности и разработать на этой основе научную систему охраны растительного покрованапример, краткосрочные национальные и местные программы по охране водно-болотных угодий дельты Волги;
Результаты исследования могут быть использованы Государственным комитетом по охране окружающей среды Астраханской области для обоснования выделения исследуемой территории под государственный природный заказник;
Материалы исследования используются при чтении курсов ботаники, экологии, курса «Основы естествознания» в Астраханском государственном педагогическом университете;
Апробация работы
Материалы исследования докладывались на ежегодных научных конференциях преподавателей Астраханского государственного педагогического университета (Астрахань, 1996; 1997; 1998, 1999) — на региональной конференции «Экологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (Астрахань, 1996) — на всероссийском совещании заведующих кафедрами ботаники университетов и педагогических университетов (Барнаул, 1997) — на всероссийской научной конференции «Астраханский край: история и современность (к 280-ю образования Астраханской губернии)» (Астрахань, 1997) — на российской научной конференции «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (Астрахань, 1998) — 2 Всеросийской научной конференции «Эколого-биологические проблемы Волжского региона и Северного Прикаспия» (Астрахань, 1999) — 9
Публикации
По теме диссертации опубликовано 8 работ.
Объём и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы (134 наименований), одиннадцати приложений. Объём работы 178 страниц, из них основного текста — 124 страниц, в том числе 11 рисунков и 7 таблиц.
