Биологические науки/ 1.Систематика и география высших растений

Зиганшин А.Р.¹, Хусаинова С.А.², Гильманова Г.Р.¹, Хусаинов А.Ф.¹

¹Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы

²Ботанический сад-институт УНЦ РАН

Анализ флоры рекреационной зоны горнолыжного комплекса «Кандры-Куль» (Республика Башкортостан)

Рекреационная деятельность человека всегда связана с определенными ландшафтами, т.н. «живописным лоном природы», и до последнего времени осуществлялась весьма бессистемно, а нередко и варварски.

Организация рекреационной деятельности требует учета современных требований посетителей, непосредственно связанных с комфортным пребыванием людей в местах общественного отдыха, при необходимости возможностью получения квалифицированной медицинской помощи, а также разумной и экологически обоснованной регламентацией деятельности отдыхающих. Последнее является ключевым звеном в сохранении экологического равновесия при использовании уникального сочетания природных объектов. Таким образом, экологически корректное поведение отдыхающих, регламентируемое подготовленным персоналом, определяет возможность круглогодичного многолетнего использования территории с ориентацией на минимизацию отрицательных воздействий по отношению к природным объектам и возможностью своевременно предупреждать локальные кризисные экологические ситуации, а не ликвидировать их последствия (Кашапов, 1992, 1996).

Материал и методы

С целью инвентаризации флоры и растительности рекреационной зоны горнолыжного комплекса (ГЛК) «Кандры-Куль» Туймазинского района Республики Башкортостан. были выполнены геоботанические описания на пробных площадях 100 м² с выявлением полного списка сосудистых растений, собрано более 200 листов гербарного материала. Обилие оценивалось по 7-ми бальной шкале Ж. Браун-Бланке (Миркин, Наумова, 1998).

Определение растений проводилось по следующим определителям: «Определитель высших растений Башкирской АССР» в 2-х томах под ред. Кучерова Е.В.(1988; 1989). Список видов сосудистых растений анализировался по общепринятым методикам (Туганаев, Пузырев, 1988; Ильминских, 1993; Толмачев, 1974; Наумова, Хусаинов, 2010). Номенклатура видов приведена по сводке С.К. Черепанова (1995).

Физико-географическая характеристика

Белебеевская возвышенность занимает западную приподнятую окраину РБ, вытянувшуюся широкой (90 км) полосой на 300 км от пос. Бакалы на севере до верховий р. Ашкадар на юге (Башкортостан…, 1996). Общая площадь около 1,2 млн. га. Абсолютная высота 150 - 200 метров на севере и 420 - 480 метров на юго-востоке. Она сложена структурами Татарского и Пермско-Башкирского свода (Гареев, 2001). Четвертичные отложения в основном приурочены к днищам и нижним частям склонов долин рек, где они представлены делювиальными суглинками, аллювиальными суглинками, песками и галечниками. Верхние части склоном долин, и водоразделы имеют лишь маломощные слои элювиальных щебнистых глин и суглинков. На крутых склонах долин четвертичные отложения отсутствуют и здесь выходят верхнепермские породы (Растительность…, 1980).

По ботанико-географическому районированию европейской части СССР (Кадильников, 1976) территория Белебеевской возвышенности отнесена к Евроазиатской степной области, ее Восточноевропейской степной провинции, Заволжско-Предуральской подпровинции. Схемой ландшафтного районирования почти вся территория Белебеевской возвышенности отнесена к лесостепной зоне, к округам северной типичной и южной лесостепи. Один из округов (Демско-Сыртовый) отнесен к степной зоне (Агроклиматические…, 1976).

В агроклиматическом районировании (Кадильников, 2005) климат Белебеевской возвышенности характеризуется как континентальный, теплый, незначительно засушливый и засушливый. Сумма активных температур – 2100-2300⁰С, гидротермический коэффициент – 0,9-1,2. Среднегодовая температура воздуха 1,8-2,8⁰С, среднегодовое количество осадков 482-678 мм. Средняя продолжительность безморозного периода 125 дней.

Речная сеть собственно Белебеевской возвышенности развита хорошо. Реки относятся к бассейну Волги и стекают в Белую и Каму. В пределах округа много мелких речек и ручьев, расчленяющих поверхность (Гареев, 2001). Подземные воды приурочены к уфимским, казанским, татарским и четвертичным отложениям.

Наиболее распространенными почвами на территории возвышенности являются выщелоченные, карбонатные, типичные, оподзоленные и солонцеватые черноземы и темно-серые лесные. Для крутых склонов характерны маломощные эродированные почвы, а для пойм – слоистые, бурые зернистые, лугово-солончаковые и др. (Кадильников, 2005).

Территория Белебеевской возвышенности в связи с неоднородным рельефом и воздействием человека отличается различной степенью облесенности в разных своих частях. К склонам северной экспозиции приурочены смешанные широколиственные леса с преобладанием липы, березовые леса, разнотравно-злаковые степи, а на крутых склонах – полынно-злаковые и злаковые степи. На склонах южной экспозиции господствуют дубовые леса, кустарниковые и злаково-полынные степи, переходящие на крутых склонах в каменистые. Естественная степная растительность подразделяется на два варианта: луговые степи и разнотравно-ковыльные (Кадильников, 2005). Степные пространства в значительной степени окультурены, степень освоения степей составляет 45-60%.

Систематический состав флоры

На основе анализа систематического состава было выявлено следующее: рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» состоит из 135 видов, относящихся к 107 родам, 36 семействам, что позволяет оценивать флору как сравнительно богатую.

В таблице 1 отражен таксономический спектр флоры рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» в сравнении со спектром флоры РБ, насчитывающий соответственно 1688 видов, 547 родов, 102 семейства.

Таблица 1

Таксономический состав флоры рекреационной зоны ГЛК

«Кандры-Куль»

Таксон		Число таксонов
		Кандры	РБ
	Семейство	36	102
Род		107	547
Вид		135	1688

Из таблицы 2 видна слабая представленность лилиопсид (12 видов), что подтверждает правило Декандоля о снижении роли однодольных при продвижении с севера на юг, с океанических условий к континентальным. В наших условиях континентальность усиливается еще эдафическими условиями. Отношение численности однодольных и двудольных во флоре отвалов 1: 10,3.

Во флоре рекреационной зоны ГЛК присутствуют только 1 вид сосудистых архегониальных растений (Сосновые), что также указывает на неблагоприятные условия среды (отсутствие почвы, кислость грунтов, недостаток влаги и т. д.).

Среднее число видов в семействе равно 3,8. Одиннадцать семейств флоры содержат количество видов, превышающее среднее число видов в семействе, к ним относятся Аsteraceae, Fabaceae, Rosaceae, Poaceae, Lamiaceae, Ranunculaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Apiaceae, Boraginaceae, Caryophyllaceae.

Три семейства флоры рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» содержат 3 вида. Семейств, которые содержат по 2 вида – 4, по 1 виду - 18.

Флора отличается значительным разнообразием родов цветковых (107 родов). Среднее число родов в семействах – 2,9. Среднее число видов в родах -1,3. Показатель насыщенности родов – невысокий, многовидовых родов немного (табл. 2). Наиболее насыщены видами роды Artemisia (3), Campanula (3), Thalictrum (3), Veronica (3).

Таблица 2

Систематический состав флоры рекреационной зоны ГЛК

«Кандры-Куль»

Семейство	Число видов	Число родов	Семейство	Число видов	Число родов
Asteraceae	26	20	Cyperaceae	1	1
Fabaceae	14	9	Onagraceae	1	1
Rosaceae	10	9	Papaveraceae	1	1
Poaceae	10	7	Convolvulaceae	1	1
Lamiaceae	8	7	Euphorbiaceae	1	1
Ranunculaceae	6	6	Hypericaceae	1	1
Brassicaceae	6	5	Dispacaceae	1	1
Scrophulariaceae	6	5	Malvaceae	1	1
Apiaceae	5	4	Pinaceae	1	1
Boraginaceae	5	4	Convallariaceae	1	1
Caryophyllaceae	4	3	Primulaceae	1	1
Campanulaceae	3	2	Resedaceae	1	1
Geraniaceae	3	2	Solanaceae	1	1
Rubiaceae	3	1	Ulmaceae	1	1
Aceraceae	2	1	Urticaceae	1	1
Chenopodiaceae	2	1	Violaceae	1	1
Plantaginaceae	2	1	Asparagaceae	1	1
Polygonaceae	2	1	Betulaceae	1	1
Всего: 36 семейств				135	107

При анализе семейственных и родовых спектров становится очевидным преобладание во флоре рекреационной зоны ГЛК маловидовых семейств и родов. Так, одно-, двувидовые семейства составляют более половины (61%) всех семейств флоры, а одно-, двувидовые роды составляют более 25% флоры. Подобные соотношения свидетельствуют о значительной роли миграции в процессе флорогенеза.

К 10 ведущим семействам (табл. 3) во флоре рекреационной зоны ГЛК принадлежат 79 родов (73,8%) и 98 видов (72,5%). Такое высокое число видов в сравнительно небольшом количестве семейств, свойственно территориям с экстремальными условиями развития растительного покрова (Толмачев, 1974). В данном случае экстремальные условия формируются воздействием антропогенных факторов.

Анализ показывает, что на территории рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» возрастает роль семейств: Brassicaceae, Chenopodiaceae, Polygonaceae, Apiaceae, Boraginaceae. Это указывает на экстремальный и засушливый характер условий, в которых оказались растения, произрастающие на территории рекреационной зоны ГЛК. Именно в этих семействах много видов-рудералов, внедряющихся в хорошо прогреваемые и постоянно нарушающиеся местообитания. Возрастание роли семейства Fabaceae связано с климатическими условиями.

Таблица 3

Ранжирование 10 ведущих семейств флоры рекреационной зоны

ГЛК «Кандры-Куль» и РБ по числу видов

Семейство	Место во флоре
	ГЛК «Кандры-Куль»	РБ
1. Asteraceae	1	1
2. Poaceae	2	2
3. Fabaceae	3	6
4. Brassicaceae	4	5
5. Chenopodiaceae	5	11
6. Rosaceae	6	3
7. Polygonaceae	7	13
8. Apiaceae	8	10
9. Lamiaceae	8	8
10. Boraginaceae	9	16

Низкий флористический состав растительности рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» связан с воздействием на него на данной территории большого количества стрессовых факторов и влияние бедного субстрата.

Спектр жизненных форм

При анализе жизненных форм была использована широко распространенная и универсальная система К. Раункиера (Наумова, Хусаинов, 2010).

Анализ флоры рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» показывает, что для ее состава характерно преобладание гемикриптофитов – 100 видов (73,5%). Это свидетельствует об останцах видов естественных растительных сообществ (лесных и луговых). Высокое участие терофитов (18 видов – 13,3%) является показателем постоянного нарушения. Невысокое место во флоре занимают криптофиты-геофиты – 8 видов (5,9%) – растения, у которых почки возобновления находятся в почве на некоторой глубине. Мега-, мезо-, микро-, нанофанерофиты – 6 видов (4,4%). Хамефиты представлены тремя видами (2,2%).

Невысокое число фанерофитов и хамефитов связано с невозможностью данных растений произрастать на подвижных субстратах. Кроме того, деревья, кустарники, кустарнички постоянно вырубаются на склонах при очистке их от снега и в связи с пожароопасностью.

Географическая структура флоры

Анализ географической структуры флоры рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» по составу долготных групп показал, преобладание евроазиатских видов (95 видов – 70,4%). Это естественно, так как исследуемая территория находится на границе материков Европы и Азии. Доля голарктических видов – 24 (17,7%), евросибирских – 11 видов (8,1%), европейских – 5 (3,7%). Высокая доля голарктических видов связано с усилением влияния человека и повышением доли рудеральных и сегетальных видов имеющих все более обширные ареалы.

По отношению к широтному градиенту во флоре рекреационной зоны преобладают плюризональные виды (58 видов – 43%). Это связано с увеличением доли рудеральных видов с широким экологическим спектром. Высокая представленность лесостепной (51 – 37,7%) и неморальной флоры (17 – 12,5%) указывает на их способность выдерживать ценотический и антропогенный пресс первых, и близостью лесных массивов а так же с почвенно-климатическими условиями. Невысокая доля степной флоры объясняется относительной отдаленностью источников диссеминации.

Экологический спектр флоры

Из экологического спектра видов по отношению к фактору увлажнения составленного с использованием шкалы Л.Г. Раменского (Наумова, Хусаинов, 2010), видно, что во флоре рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» преобладают мезофиты – 58 видов (43%), растения умеренно увлажненных местообитаний. Другой массово представленной экологической группой являются ксеромезофиты – 52 вида (38,5%), которые имеют приспособления позволяющие переносить непродолжительную засуху. Ксерофиты представлены 21 видом (15,5%). Присутствие гигрофитов – 4 вида (2,9%) связано с сохранением большого числа видов неморальной флоры.

Происхождение видов

Анализ происхождения видов флоры рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» показал, что в ее составе преобладают естественные виды местной флоры (лесостепной, неморальной и степной) (111 видов – 82,2%). Адвентивные растения представлены двадцатью четырьмя видами – 17,7%, что определяет и степень ее синантропизации. Большинство адвентов являются сорно-полевыми и сорно-мусорными растениями, внедрившиеся в данные местообитания из-за постоянных нарушений.

Основная часть адвентов рекреационной зоны ГЛК по способам иммиграции составляет группу ксенофитов (20 вида, или 83,3%). Для них характерен скачкообразный способ заноса и способ распространения сугубо антропохорный. Аколютофитам, представленным тремя видами (12,5%) следует относить любой вид, появившийся в рассматриваемом районе естественным путем и встречающийся на вторичных местообитаниях. Эргазиофиты представлены 1 видом (4,1%). Как правило, это пищевые, кормовые, декоративные растения, «убежавшие» из культуры.

По степени натурализации адвенты подразделяются на эпекофиты (19 – 79,1%) – растения, входящие в состав рудеральных и сегетальных растительных сообществ, и агриофиты (5 – 20.8%) – растения, входящие в компонент естественных растительных сообществ.

Фитоценотический спектр флоры

Принадлежность вида к ценофлоре класса по системе Ж. Браун-Бланке является его наиболее общей характеристикой выражающей экологию, фитоценологию и географию видов (Миркин, Наумова, 1998). По этой причине построение фитосоциологического спектра, т.е. определение соотношений представленности во флоре видов разных классов является ее важнейшей характеристикой. В составлении фитосоциологического спектра флоры в ценофлору классов были включены диагностические виды, входящие в их синтаксоны.

Большую роль во флоре рекреационной зоны ГЛК играют виды естественных классов (70 видов, что составляет 51,8% от всей совокупности). Виды естественной флоры показывают связь с исходной коренной растительностью – лесами, лугами, степями и т.д.

Преобладающим классом естественной растительности является Molinio-Arrhenatheretea включающий 25 луговых видов (18,5%). Класс Festuco-Brometea представлен 21 видом (15,5%), что указывает на присутствие видов естественной степной растительности. Лесные растения класса Querco-Fagetea, растения ксеротермных лесных опушек класса Trifolio-Geranietea и растения пойменных лесов класса Salicetea purpurea представлены соответственно 13 (9,6%), 9 (6,6%), 1 (0,7%) видами.

В синантропной флоре рекреационной зоны ГЛК высока представительность видов однолетников класса Stellarietea media – 20 видов (14,8%).

Высокое обилие видов класса рудеральных сообществ Artemisietea vulgaris – 25 видов (17,8%) связано с наличием хронически сериальных рудеральных многолетних сообществ.

Специфический для населенных пунктов, и в особенности для пастбищ, спортивных площадок, дорог, троп сообщества класса Plantaginetea majoris представлены семью видами (5,2%), устойчивыми к вытаптыванию и выпасу.

Высокий показатель классов синантропной растительности (Stellarietea media, Artemisietea vulgaris, Plantaginetea majoris и др.) указывает на сильное антропогенное воздействие на флору. Идет активный процесс синантропизации и внедрения сорно-полевых видов.

Хозяйственная характеристика флоры

В составе флоры рекреационной зоны ГЛК «Кандры-Куль» насчитывается значительное количество хозяйственно-ценных растений. Во флоре рекреационной зоны ГЛК нами были встречены медоносные (69 видов – 51,1%), лекарственные (45 видов –33,3%), сорные (32 видов –23,3%), кормовые (25 видов – 18.5%), ядовитые (24 вида – 17,7%), пищевые (22 вида – 16,3%), декоративные (9 видов – 6,6%), источники древесины (5 видов – 3,7%).

Литература:

Агроклиматические ресурсы Башкирской АССР. – Л.: Гидрометеоиздат, 1976. – 235 с.

Башкортостан: Краткая энциклопедия. – Уфа: Научное издательство «Башкирская энциклопедия», 1996. - 672 с.

Гареев А.Р. Реки и озера Башкортостана. – Уфа: Китап, 2001. – 180 с.

Ильминских Н.Г. Флорогенез в условиях урбанизированной среды: Автореф. дис. д-ра биол. наук. – СПб., 1993. – 36 с.

Кадильников И.П. Ландшафтное районирование / Атлас Башкирской АССР. – М., 1976. – С. 17.

Кадильников, И.П. Физико-географическое районирование Башкирской АССР/ И.П. Кадильников, А.А. Цветаев, Е.С.Смирнова, М.Ф. Хисматов. – Уфа, 2005. – 212 с.

Кашапов Р.Ш. Введение в основные экологические проблемы Башкирии. - Уфа, 1992. – 106 с.

Кашапов Р.Ш. Экологические проблемы Башкортостана. Их возникновение, развитие и обострение. - Уфа, 1996. – 123 с.

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Адвентивизация растительности в призме идей современной экологии // Межв. сборник. – Уфа, 1998. – С. 17-25.

Наумова Л.Г., Хусаинов А.Ф. Научно-исследовательская деятельность студентов: изучение флоры населенных пунктов. Учебно-методическое пособие для бакалавров и магистров. – Уфа, 2010. – 116 с.

Определитель высших растений Башкирской АССР.- М.: Наука, 1988, Т.1, – 316 с, 1989; Т.2. – 375 с.

Растительность европейской части СССР. – Л.: Наука, 1980. – 426 с.

Толмачев Ф.И. Введение в географию растений. – Л.: Изд. Ленингр. гос. ун-та, 1974. – 244 с.

Туганаев В.В., Пузырев А.Н. Гемерофиты Вятско-Камского междуречья. – Свердловск: Изд-во Уральск. Ун-та, 1988. – 128 с.

Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Рус. Издание. – СПб.: Мир и семья, 1995. – 992 с.