Исследованиt былj посвященj особенностям структуры береговых и прибрежно - водных биогеоценозов, которые формировались в пограничной зоне воды и суши озёр с изменённым уровнем.
Переходные зоны в ландшафтах - экотоны - изучены на сегодняшний день недостаточно. Изучение динамики развития геокомплексов и оценка их современного состояния - важная научная проблема от которой, во многом, зависят подходы к решению вопросов рационального природопользования. Прибрежно - водные биогеоценозы являются наиболее динамичными природными структурами. Они включают наземные и аквальные биогеоценозы, которые способны замещать друг друга вследствие изменчивости уровня воды и смещения береговой линии. Известно, что пограничная зона между соседними биоценозами, как правило, более богата жизнью, чем каждое из этих сообществ, что особенно наглядно, представлено в прибрежно-водных биогеоценозах озёр. Эти переходные зоны (или экотоны) характеризуются наибольшей интенсивностью биологических процессов и оказывают большое влияние на всю озёрную систему. Разнообразие экотонов и форм экотонных систем - огромно. Они различаются по масштабам, возрасту, компонентам, составу биотических комплексов, обладают общими особенностями структурной организации, принципиально отличающими их от зональных экосистем, и высокой активностью биотических комплексов. Растущие антропогенные нагрузки всё более дестабилизируют природную среду и вызывают заметное увеличение контрастности и мозаичности ландшафтной структуры крупных территорий. В свою очередь это сопровождается появлением новых природно-антропогенных и антропогенных границ, геохимических и энергетических потоков, путей миграции и расселения организмов и, следовательно, формированием новых экотонных геосистем разного ранга. Выделяют класс древних, эволюционно сложившихся экотонов - геоэкотонов, и класс молодых экотонов, в том числе антропогенного происхождения. Для проведения полевых исследований было выбрано озеро Водлозеро, с нарушенным естественным ходом развития водного режима, расположенное в Национальном парке "Водлозерский" в южной части Карелии. Естественные сезонные колебания уровня воды привели к образованию эволюционно сложившихся биогеоценотических сообществ прибрежных территорий. В результате антропогенной деятельности эта сложившаяся система была выведена из равновесия. В 30-х годах нашего столетия на реках Вама и Сухая Водла, являющихся стоком оз. Водлозера, были построены плотины, благодаря которым уровень воды в озере поднялся более чем на два метра. Ингрессия озёрных вод привела к катастрофическому смещению границ биогеоценозов, находящихся на территории прилегающей к озеру. Резкое подтопление территории, прилегающей суши вызвало подъем уровня грунтовых вод. Как следствие, произошло изменение структуры экосистем прибрежной зоны озера, увеличился процент заболоченности прилегающих территорий.
Кроме того, в задачи исследования входила апробация ландшафтно - динамического метода исследования в применении к ландшафтам - экотонам.
Ландшафтно - динамический метод позволяет в комплексе изучать структуру и динамику геосистем разного уровня организации. Он учитывает местоположения биогеоценозов и их состояние в процессе изменений во времени.
Исследования проводились в крупномасштабном ландшафтном ранге - на уровне фаций и урочищ. В ходе полевых работ закладывались ландшафтные профиля от береговой линии, на которых размещались временные пробные площадки размером от 400 до 2500 кв. м.
Ландшафтные профиля, в луговых биогеоценозах, проводились с учетом форм рельефа и фитоценотических признаков смен растительных группировок. Для каждой площадки указывались параметры местоположения (высота, коренные породы, четвертичные отложения, тип рельефа, крутизна, экспозиция, мезо- микро- и нанорельеф, характер увлажнения и пр.). Производилось геоботаническое описание растительности с указанием высоты и мощности каждого вида и проективного покрытия в % по ярусам, а так же стандартное описание почвенного разреза. В лесных биогеоценозах, кроме того проводилась сплошная перечислительная таксация древостоя на площади 1500-2500 кв. м. Для каждого дерева здесь указывался диаметр, высота, и поколение возраста, который определялся по внешним признакам (осуществляемый при помощи возрастного бура). Так же проводилась таксация подроста на площади 300 кв. м. по породам и высоте.
- Эколого Флористическая Группа гидрофитов представлена видом Phragmites australis, на всех четырёх рассматриваемых высотах.
- На высоте 0м (относительно уровня Водлозера) наибольшую фитоценотическую роль играют представители травянистых гигрофитов. Но уже на высоте 0,5 м неожиданно увеличивается роль лесных и луговых ксеромезофитов (за счет увеличения доли Festuca rubra представителя сухолюбивой флоры).
- Высота 1 м. Здесь, наряду с представителями влаголюбивой группы болотных осок существенную роль играют представители луговых и опушечных травянистых мезогигрофитов.
- Высоте 1,5 м соответствуют группы представляющие в основном мезофитные виды растительности, хотя и здесь, как уже отмечалось ранее, гидрофиты продолжают играть довольно существенную фитоценотическую роль.
- Наибольшее количество высших сосудистых растений (22-25) зафиксировано в пределах площадок заложенных на береговых валах и первой озёрной террасе. В пойме озера, а также в понижении между береговым валом и коренным берегом количество видов меньше (14-18) за счёт более тяжёлых условий произрастания. На второй и третьей озёрных террасах видовое разнообразие вновь уменьшается (16-18), в этом случае уменьшение количества видов травяно - кустарничкого яруса происходит из-за высокой сомкнутости древостоя.
- В древостое исследуемых биоценозов основную роль играют типичные таёжные виды - ель европейская (Picea abies) и ель сибирская (Picea obovata) или сосна обыкновенная (Pinus silvestris). Однако с увеличением степени антропогенной трансформации природно - территориального комплекса (подтопление), в древостое увеличивается доля мелколиственных пород (берёза пушистая - Betula pubescens, берёза повислая - Betula pendula, ольха серая - Alnus incana, ивы различных видов - Salex sp.). На основании полученных данных можно предположить, что существование сходных, в основном мелколиственных и елово-мелколиственных, биоценозов в экстремальных условиях переувлажнённой поймы и первой озёрной террасы объясняется влиянием, в большей степени, экзогенных факторов, в то время как сообщества, подвергшиеся меньшим внешним воздействиям, дифференцируются по типам местоположений. При этом большее значение приобретают внутриценотические факторы.
- Статистические параметры распределения, рассчитанные для основных лесообразующих пород - коэффициент вариации, энтропия распределения - характеризующие степень структурной сложности; коэффициент эксцесса, коэффициент асимметрии - характеризующие степень отклонения распределения от нормального, как для ели так и для берёзы возрастают с увеличением антропогенной трансформации биотопов (периодическое избыточное увлажнение). Это свидетельствует о высокой интенсивности и скорости протекающих в сообществах процессов. При этом более устойчивой к подтоплению и переувлажнению в естественных условиях оказывается сосна и мелколиственные породы деревьев, в то время как ель выпадает из древостоя в прибрежной зоне.
- По мере удаления от береговой линии постепенно увеличивается общий запас древесины. Для первого профиля он состовляет 371 куб.м/га для первой озёрной террасы, 404 куб м/га для второй и 497 куб м/га для третьей. На втором профиле так же наблюдается увеличение запаса с 428 до 489 куб м/га. При этом наблюдается увеличение абсолютного показателя запаса хвойных пород.
Можно выделить следующие черты характерные для экотонных ландшафтов исследуемого озёра. Наряду с закономерным изменением соотношения ЭФГ от гидрофитной к мезофитной мы наблюдаем распространение влаголюбивой растительности (гигрофитов) практически на всю I озёрную террасу. В то же время представители мезофитной флоры проникают в места не характерные для их условий существования (переувлажнённые) участки близкие к пойме. Исходя из этого, мы можем охарактеризовать ситуацию фитоценотического распределения сообществ, как сложную. Причина заключается, по всей видимости, в нестабильном режиме колебания уровня озера поддерживаемого искусственно человеком. Увеличение общего количества видов с высотой говорит о неблагоприятных условиях произрастания растений вблизи воды. Чем дальше от воды, тем условия произрастания лучше. Это подтверждается и увеличивающейся с высотой средней мощностью исследуемых участков. Рассмотренные выводы справедливы только для пойменной части и I озёрной террасы (причём только на фациальном уровне - которому соответствует уровень исследуемых фитоценотических сообществ). Анализ результатов полученный в ходе рассмотрения ландшафтных профилей проведённых по лесным и залесённым местоположениям позволяет сделать вывод в более обобщённом масштабе.
Так, например, видовое разнообразие лесной растительности достигает своего максимума в пределах первой озёрной террасы, а в дальнейшем уменьшается. Таким образом, мы можем сказать, что наиболее оптимальные условия для растительных сообществ даёт первая озёрная терраса.
Большое количество елового сухостоя по берегу озёра наводит на мысль о том, что повышение уровня воды в озёрах являются губительными для этой породы