Прибрежно-водная растительность прудовых участков малых водотоков г. н. Новгорода

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н. И. ЛОБАЧЕВСКОГО»
ИНСТИТУТ БИОЛОГИИ И БИОМЕДИЦИНЫ
Кафедра экологии
ПРИБРЕЖНО-ВОДНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ПРУДОВЫХ УЧАСТКОВ МАЛЫХ ВОДОТОКОВ
Г. Н.НОВГОРОДА (ЛЕВИНКИ, ПАРАШИ, ЩЁЛКОВСКОГО РУЧЬЯ)
Научный руководитель:
к.б.н., доцент
Макеев Игорь Серафимович
Выпускная квалификационная работа
(бакалаврская работа) студента 4 курса
очной формы обучения, обучающегося
по программе подготовки бакалавра
по направлению
«Экология и природопользование»
Вершининой Елены Руслановны
Нижний Новгород
2021

2.

2
Актуальность работы
р. Левинка
Верхний пруд
Кузнечихинского ручья
Пруд р.Параша
(Сормовское озеро)

3.

3
Цели и задачи
Цель работы: оценить состояние береговой полосы прудовых участков
малых рек города Н.Новгорода (р.Левинки, р.Параши и Щелковского ручья) на
основе показателей видового состава и видовой структуры прибрежно-водной
травянистой растительности.
Задачи работы:
1) Определение видового состава, проективного покрытия и относительного
обилия видов, выделение видов-доминантов и субдоминантов на пробных
площадках;
2) Картирование прибрежно-водной растительности водных объектов;
3) Оценка видового богатства, разнообрази, доминирования, выравненности;
4) Оценка пространственной неоднородности макрофитов с помощью
индекса Мориситы-Хорна;
5) Фитоиндикация абиотических условий (увлажнения, освещенности,
богатства почв азотом и кислотности) и рекреационной нарушенности
травяной растительности береговой полосы по шкале Д.Н.Цыганова

4.

4
Расположение пробных площадок
р. Левинка
Кузнечихинский ручей

5.

5
Материалы и методы
Описаны 79 береговых геоботанических площадок на 3-х прудовых участках
малых водотоков: р. Параша - 30, р. Левинка - 25 и Щёлковский ручей- 23.
Видовую структуру прибрежной растительности оценивали с помощью
индексов: видового богатства Маргалефа:
видового разнообразия Шеннона:
видового разнообразия Симпсона:
выравненности видов Пиелоу:
Пространственное β-разнообразие оценивали с помощью индексов:
Жаккара, Мориситы-Хорна
Кластерный анализ видовой структуры проводили методом “ближнего соседа”
Фитоиндикацию проводили с помощью амплитудной шкалы видов Д.Н.
Цыганова

6.

6
Показатели флористического сходства
Рис. 1. Дендрограмма видового сходства прибрежной растительности
водных объектов по индексу Жаккара

7.

7
Распределение видов-доминантов
в р.Параша

8.

8
Экологические группы макрофитов
р.Параша

9.

9
Рекреационная дигрессия р.Параши

10.

10
Распределение видов-доминантов
в р.Левинка

11.

11
Экологические группы макрофитов
р.Левинка

12.

12
Рекреационная дигрессия р.Левинки

13.

13
Распределение видов-доминантов
Щелковского ручья

14.

14
Ценотические спектры
Щелковского ручья

15.

15
Рекреационная регрессия
Щелковского ручья

16.

16

17.

17
Пространственная неоднородность
береговой растительности р.Левинки
Дендрограмма сходства видовой структуры прибрежной растительности
р. Левинки по индексу Мориситы-Хорна

18.

Показатели видовой структуры
растительности
18
Таблица 1. Индексы видового богатства Маргалефа, видового разнообразия
Шеннона и Симпсона, выравненности Пиелоу прибрежной растительности
водных объектов
Индекс
Малые реки
Кузнечихинский ручей
р.Параша
р.Левинка
Верхний пруд
Средний пруд
Нижний пруд
Маргалефа
3,38+0,14
1,37+0,12
1,68+0,21
1,93+0,13
1,41+0,34
Шеннона
1,47+0,09
1,25+0,09
1,43+0,10
1,34+0,12
1,24+0,12
Симпсона
1,76+2,06
2,97+0,27
3,42+0,37
2,67+0,41
2,38+0,27
Пиелоу
0,70+0,02
0,65+0,03
0,69+0,04
0,59+0,05
0,63+0,04

19.

19
Пространственная вариабельность
индекса Шеннона
а
б
Рис. Пространственная неоднородность индекса видового разнообразия Шеннон
а прибрежной растительности малых рек Левинки (а) и Параши (б)

20.

20
Проверка на нормальность

21.

Проверка на нормальность
21
Индекс
Маргалефа
Шеннона
Симпсона
Пиелоу
Маргалефа
Шеннона
Симпсона
Пиелоу
Кр Шапиро-Уилка Кр Лиллиефорса Кр АндерсонаДарлигна
Левинка
W = 0.97824
D = 0.11678
A = 0.26499
p = 0.8482
p = 0.5101
p = 0.6647
W = 0.94288
D = 0.10789
A = 0.452
p = 0.1725
p = 0.6373
p = 0.2509
W = 0.91454
D = 0.15957
A = 0.71764
p = 0.03853
p = 0.1031
p = 0.05336
W = 0.93427
D = 0.14941
A = 0.67047
p = 0.1091
p = 0.1596
p- = 0.07039
Параша
W = 0.95613
D = 0.1181
A = 0.45648
p = 0.1746
p = 0.2483
p = 0.251
W = 0.95311
D = 0.11736
A = 0.55865
p = 0.1412
p = 0.256
p = 0.1382
W = 0.91664
D = 0.16655
A = 0.99471
p = 0.01142
p = 0.01512
p = 0.01113
W = 0.92858
D = 0.15224
A = 0.75074
p = 0.02538
p = 0.03891
p = 0.04591
Соответствие н
ормальности
+
+
+/+
+
+
-

22.

22
Статистическая значимость различий по
критерию Уилкоксона
Р.Левинка –р. Параша
Индекс
W
p-value
Шеннона
330
0,109
Симпсона
353,5
0,2106
Пиелоу
379
0,3873
Маргалефа
314,5
0.06497
Р.Левинка – Средний Щелковский пруд
Индекс
W
p-value
Шеннона
83
0,8586
Симпсона
98
0,6556
Пиелоу
110
0,3236
Маргалефа
40,5
0,00302

23.

23
Фитоиндикация по шкале Цыганова
Водоток
Показатель
Балл
Экологическая свита
р.Параша
Увлажнение почв
13,6+0,05
Сыровато-лесолуговая
Кислотность почв
7,4+0,4
Субацидофиьная 1-я
Богатство почв азотом
6,2+0,12
Субнитрофильная 1-я
Уровень освещенности 3,2+0,18
р.Левинка
Полуоткрытая
Увлажнение почв
15,3+0,04
Сыролесолуговая
Кислотность почв
8,2+0,41
Субацидофильная 2-я
Богатство почв азотом
7,2+0,14
Субнитрофильная 2-я
Уровень освещенности 3,2+0,16
Полуоткрытая

24.

24
Фитоиндикация по шкале Цыганова
Водоток
Показатель
Балл
Экологическая свита
Кузнечихинский
ручей:
Верхний пруд
Увлажнение почв
15,3+0,13
Сыролесолуговая
Кислотность почв
6,53+0,44
Субацидофильная 1-я
Богатство почв азотом
6,95+0,4
Субнитрофильная 2-я
Уровень освещенности
3,41+0,2
Кустарниковая
Увлажнение почв
16,01+0,12
Влажолесолуговая
Кислотность почв
7,48+1,78
Субацидофильная 1-я
Богатство почв азотом
6,07+0,37
Субнитрофильная 1-я
Уровень освещенности
3,42+0,53
Разреженно-лесная
Увлажнение почв
13,03+0,11
Сыровато-лесолуговая
Кислотность почв
6,88+1,38
Субацидофильная 1-я
Богатство почв азотом
6,92+0,62
Субнитрофильная 2-я
Уровень освещенности
3,11+0,17
Разреженно-лесная
Средний пруд
Нижний пруд

25.

25
Выводы
1. Видовое богатство прибрежной растительности прудовых участков р.
Параши составляет 79 видов, р.Левинки - 38 видов, Щелковского ручья - 63
вида. Флора и растительность Щелковских прудов характеризуется
доминированием гелофитов. Отмечается высокое флористическое сходство
водных объектов по индексу Жаккара за счет преобладания эвритопных видов.
2. Индексы видовой структуры Шеннона, Симпсона и Пиелоу показали
относительно невысокий уровень видового локального α- разнообразия и
выравненности видов при отсутствии значимых различий водных объектов.
3. В р. Параше растительность сильно фрагментирована и различается по
берегам. Вдоль Юбилейного бульвара наблюдается очень высокая, а вдоль
Сормовского парка - высокая рекреационная дигрессия; от Юбилейного
бульвара до зоопарка «Лимпопо» – высокая и умеренная рекреационная
дигрессия.
4. В р. Левинке на правом берегу сплошной полосой распространены
гелофитные сообщества манника большого и тростника обыкновенного
(умеренная и слабая дигрессия), на левом – в северной части сорно-луговые
(высокая дигрессия), в южной – смешанные и фрагментарно гелофитные
(умеренная дигрессия).

26.

26
Выводы
5. На Верхнем Щелковском пруду отмечается сильная антропогенная
трансформация, сообщества фрагментированы, местами прибрежно-водная
растительность отсутствует, доминируют рогоз широколистный, камыш
лесной и сусак зонтичный. В Среднем пруду наблюдается умеренная
рекреационная дигрессия. Нижний пруд имеет локальные заросли рогоза
узколистного с доминируем тростника обыкновенного и рогоза
широколистного, в целом характеризуется высокой степенью рекреационной
дигрессии.
6. Фитоиндикация водных объектов по Цыганову показывает наибольшие
увлажнение в р. Левинке, богатство почв азотом в р. Левинке, Верхнем
Щелковском пруду, кислотность почв - в р. Левинке.
7. Состояние прибрежно-водной растительности р. Левинки по левому
берегу можно оценить как «критическое», по правому берегу - как
«экологически напряженное». Состояние р. Параша (оз. Сормовское) и
Верхнего Щелковского пруда в целом оценивается как «критическое». Флора
и растительность Среднего Щелковского пруда наиболее близка к
естественной, и её состояние оценивается как «удовлетворительное».
Состояние береговой растительности Нижнего Щелковского пруда
характеризуется как «экологически напряженное» близкое к «критическому».