Пресноводные озера представляют собой хороший объект для изучения локальных флор, экологии и распространения связанных с водоемами растений (Чернов, Чернова, 1949; Лисицына, Папченков, 2000).
Для охраны водоемов необходимо знать, какие типы водоемов существуют, чтобы правильно планировать работу, охранять в первую очередь наиболее типичные озера из всего многообразия (так получается дешевле), кроме того необходимо иметь данные по флорам озер для охраны отдельных видов растений
В 1932 г. учереждениями Единой Геометерологической службы СССР были начаты работы по лимнологической съемке СССР, проводившейся по единой программе. Задачу работ составляли всестороннее исследование озер и получение материалов в целях удовлетворения запросов со стороны хозяйственных органов, заинтересованных в использовании озер. Экспедицией, направленной Лимнологической Станцией в Косине, были обследованны озера в пределах Вышневолоцкого и Удомельского районов Московской [Тверской] области, которые составляют значительную часть озерного фонда Московской [Тверской] области. Так как озера намеченного района представляют интерес главным образом с точки зрения рыбохозяйственного использования, то в программе лимнологической съемки было обращено особое внимание на те разделы работ, которые особо важны для разрешения вопросов рыбного хозяйства. Полевые работы включали: топографические работы, характеристику прилежащих к озерам частей водосбора, берегов озер, промеры глубин, выяснения распределения грунтов и выемку образцов для химического анализа, осмотр притоков и стока озер с замерами скоростей и расходов наиболее крупных из них, промеры температуры, определения прозрачности и цвета, гидрохимические анализы, характеристики зарослей прибрежно-водной растительности (т.е. картирование произрастания на озерах 24 видов (родов)), сбор количественных материалов по планктону и бентосу, отбор материала по возрасту, темпу роста и питанию промысловых рыб и собрание опросных сведений об озерах (Россолимо Л.Л. Труды Лимнологической Станции в Косине, 1938).
Таким образом, при этих исследованиях не акцентировалось внимание на флоре, а флористическое описание озер ограничивалось только картированием основных фоновых растительных пород прибрежных зарослей.
В данной работе ставилась цель исследовать флору максимального количества озер при помощи простых методик, мы не стремились к всестороннему исследованию конкретных озер. Для этого требовалось описывать не все побережье озера, а пробный участок побережья. Затем нужно было провести статистическую обработку данных для последующего сравнения флор озер.
Во время летних практик и экспедиций Московской Гимназии на Юго-Западе, проводившихся на Карельском берегу Белого моря, в окрестностях города Апатиты, в Московской области и в Удомельском районе Тверской области близ озера Молдино, с 1999 по 2002 гг, собирались данные о флоре озер. Всего исследовано 152 озера.
Для каждого озера мы отмечали следующие параметры: длина, ширина, глубина, характер берега, дна, расстояние до ближайшей дороги и до ближайшего населенного пункта. Для исследования озер использовалась семибалльная шкала, позволяющая оценить не только видовой состав растений озера, но и обилие их на данном участке. При этом учитывались лишь травянистые растения, а из древесных пород указывались только 1-2 преобладающих вида.
1. одна особь либо несколько особей,
расположенных компактно (например, кочка);
2. от 2 до 12 особей данного вида;
3. до 5% от общего количества особей всех видов
сосудистых растений;
4. 5-25% от общего количества особей всех видов
сосудистых растений;
5. 25-50% от общего количества особей всех видов
сосудистых растений;
6. 50-75% от общего количества особей всех видов
сосудистых растений;
7. 75-100% от общего количества особей всех видов
сосудистых растений
Для описания флоры нами была выработана методика обследования пробных участков. Выбирался типичный участок берега длиной 20 м (в некоторых случаях длина участка была увеличена). В пределах этого участка нами фиксировались все виды береговой растительности; в тех же случаях, когда выраженная береговая растительность отсутствовала, отмечались все виды в пределах 1 м от уреза воды. Также фиксировались все виды водной растительности, доступные для наших методов исследования.
Мы стремились к фронтальному исследованию всех доступных озер, но в первую очередь были описаны озера, расположенные близко от дорог. Следует отметить, что названия многих озер, использованные в нашей работе, являются условными, поскольку карты не содержат полных сведений.
Данные обрабатывались с помощью компьютерной статистической среды R (пакет "mva" и "MASS").
Кластерный анализ данных заключался в том, что все озера были разбиты на кластеры (группы) по степени их сходства между собой. Принимались во внимание и наличие видов растений на озерах, и их обилие. Мы использовали метод Уорда (метод построения деревьев) в сочетании с Манхеттеновской метрикой (один из способов вычисления близости между данными). Получившиеся дендрограммы отражают классификацию озер по составу флоры, а также по некоторым другим измеряемым параметрам, как-то: характер берега, дна. Кроме того, при добавлении к этим параметрам характеристики, отражающей размеры озера, т. е. среднего геометрического от максимальной длины и ширины, выяснилось, что это сильно изменяет картину кластерного анализа.
При кластерном анализе флоры озер выяснилось, что озера Центральной России четко отделяются от озер окрестностей Карельского берега, чего и следовало ожидать.
Также, проявляется закономерность, что озера, расположенные близко друг от друга, очень близки по составу растительности. Такие озера при кластерном анализе попадают в одну или соседние кластера (подгруппы). Так например, Утенок, Селезень и Кряква. При этом численность некоторых видов растений особенно сильно коррелирует с кластеризацией озер.
Результаты кластерного анализа без учета размеров озера гораздо более наглядно дублируются результатами многомерного шкалирования. Суть метода МНШ заключается в том, что озера располагаются на координатной плоскости на определенном расстоянии друг относительно друга, в зависимости от степени сходства между ними. Результатом многомерного шкалирования является график, на котором отмечены цифрами озера, причем эти цифры соответствуют номерам групп, полученных в результате кластерного анализа. Поскольку на границы, разделяющие группы не попадает максимальная плотность точек, то указанные группы действительно могут быть выделены.
Рис. 1. Многомерное шкалирование озер без учета размеров
Согласно результатам многомерного шкалирования озера можно поделить на 4 группы. Первая и вторая группы представлены озерами из Тверской области. Среди карельских озер выделяется кластер сфагновых, которые и составляют третью группу (с оз. Глюкозеро). Почти у всех этих озер торфяное дно и болотистые либо сплавинные берега, однако у некот орых озер из этой группы часть берега остается лесистой. Четвертая группа (с оз. Журавье) представлена карельскими озерами с торфяным, каменистым, реже илистым дном и с лесистыми, реже болотистыми берегами.
Согласно результатам анализа главных компонент, озера достоверно не разделяются по флоре в зависимости от их речной системы и наличия у них общих проток.
Выясняя корреляции между численностью растений каждого вида и делением озер на группы можно выделить для каждой группы перечень видов, численность которых в значительной мере определяет принадлежность данного озера к той или иной группе. А если противопоставлять каждую группу совокупности всех остальных, то можно получить, используя корреляции, перечень видов-индикаторов каждой конкретной группы. Для таких видов характерны сильные корреляции с делением на группы, при вышеописанном противопоставлении:
| Группа 1 (неболотистые озера из Центральной России) | Группа 2 (болотистые озера из Центральной России) | Группа 3 (карельские сфагновые) | Группа 4 ("карельские несфагновые") |
|
|
|
|
На последующей стадии обработки результатов был сокращен список растений, при этом обработке подвергалась численность только тех видов, которые встречаются и на карельских озерах, и на озерах Центральной России (их оказалось 68). В результате кластерного анализа тверские и карельские озера частично перемешались. Из четырех выделенных кластеров один (второй) - смешанный.
На озерах были зафиксировано 290 видов растений.
а) Статистические методы классификации, которыми мы пользовались, позволяют получить адекватное распределение озер по группам: полученные результаты вполне объяснимы.
б) Озера Центральной России четко отличаются от карельских.
в) Карельские сфагновые (сплавинные) озера и среднерусские болотистые хорошо выделяются, хотя и не всеми способами анализа. Сфагновые озера из Центральной России не выделяются, однако озера с заболоченными берегами формируют отдельную подгруппу.
г) Взаимное расположение озер влияет на степень их сходства. Особенно хорошо это видно на примере озер, находящихся в непосредственной близости друг от друга. Но это влияние заметно не всегда, здесь работают и другие факторы, например, по-видимому, степень зарастания озера, его происхождение, и т.д.
д) Существуют виды-индикаторы, по которым можно определить, к какой группе это озеро может быть отнесено.
Хочется поблагодарить непосредственных участников описаний озер: Шипунова А., Полевову С., Сухову Д., Сухова С., Абрамову Л., Волкову П., Шехтмана А., Шашкову А., Марквичеву К., Григорьеву Т., Кумскову Е., Римскую-Корсакову Н., Гарушянц С., Воронцова И., Косенко Я., Мотылеву М., Вабищевич А., Бунтмана П., Чава В., Юфрякова И.
Особую благодарность мы выражаем Глаголеву С. и Сухову С. за неоценимую помощь в решении транспортных проблем.
1. Лисицына Л.И., Папченков В.Г. Флора водоемов России: Определитель сосудистых растений. М., 2000. 237 с.
2. Распопов И. М. Высшая водная растительность больших озер Северо-Запада СССР. Л., 1985. 197 с.
3. Чернов В.Н., Чернова Е.П. Флора озер Карелии. Петрозаводск, 1949. 162 с.
4. Россолимо Л.Л. Труды Лимнологической Станции в Косине (Дополнительный выпуск I). М., 1938. 5 с.
| Главная | Общая информация | Карты | Фото | Фольклор | Острова | Озера | Флора | Фауна |