Пресноводные озера представляют собой хороший объект для изучения локальных флор, экологии и распространения связанных с водоемами растений [1], [3].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 Вышне-Волоцкого 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 [4].
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 2003 гг, собирались данные о флоре озер. Всего исследовано 188 озер.
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 несколько преобладающих видов.
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 с учетом размеров сразу выделяются в отдельный кластер два самых больших озера: Большая Имандра и Верхнее Пулонгское. Все остальные озера попадают в другой кластер. Возможно это отражает кластеризацию озер в случае их полного описания.
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, Молдино и Гайново; Туришино и Ольшево; "Утенок", "Селезень" и "Кряква". При этом численность некоторых видов растений особенно сильно коррелирует с кластеризацией озер.
Результаты кластерного анализа без учета размеров гораздо более наглядно дублируются результатами многомерного шкалирования. А также результаты многомерного шкалирования дублируются результатами анализа главных компонент (рис. 1). Поскольку на границы, разделяющие группы не попадает максимальная плотность точек, то указанные группы действительно могут быть выделены.
Согласно результатам многомерного шкалирования озера можно поделить на 4 группы. Первая группа представлена озерами из тверской области, для которых характерны лесистые или болотистые берега, и илистое, песчаное или торфяное дно. Вторая -- смешанная, содержит как тверские, так и карельские озера. Эти две группы плохо различаются согласно результатам кластерного анализа и, скорее, распадаются на более мелкие подгруппы. Среди карельских озер выделяется кластер сфагновых, которые и составляют третью группу. Почти у всех этих озер торфяное дно и болотистые либо сплавинные берега, однако у некоторых озер из этой группы часть берега остается лесистой. Четвертая группа 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 принадлежности к определенной речной системе и наличия у них общих проток.
На некоторых озерах закладывалось по нескольку площадок, на равных расстояниях друг от друга по всему периметру озера. Наибольшее число площадок было заложено на озере Кривое — 27. Анализ скорости роста кривой прибавления новых видов показывает оптимальное количество площадок для описания озера (рис. 2).
По оси абсцисс отложен номер площадки, а по оси ординат — количество новых видов по сравнению с предыдущей площадкой. Кривая получена путем усреднения 500 кривых с разным порядком расположения площадок. Из графика видно, что место перегиба — около 6 площадок. Таким образом, можно сказать, что для озер, сходных с озером Долгим, достаточно в среднем 6 площадок.
При кластерном анализе разные площадки одного озера, как правило, попадают в один узкий кластер и сильно отличаются от прочих озер.
Хочется поблагодарить непосредственных участников описаний озер: Шипунова А., Полевову С., Сухову Д., 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. C. 5.
| Главная | Общая информация | Карты | Фото | Фольклор | Острова | Озера | Флора | Фауна |