CC BY
186
УДК 581.9(282.256.3/210.7) И.П. Филиппова, ВД. Перевозникова
АНАЛИЗ ФЛОРЫ ОСТРОВОВ РЕКИ ЕНИСЕЙ В РАЙОНЕ г. КРАСНОЯРСКА
В русле р. Енисей обследовано два крупных острова, расположенных в центре города Красноярска (о. Татышева и о. Отдыха). Эти острова испытывают техногенные и рекреационные нагрузки. Проведены систематический, экологоморфологический, экологический и географический анализы флоры. Установлено, что изучаемые флоры островов носят бореальный характер, обеднены и испытывают антропогенное воздействие. Флора сосудистых растений представлена 320 видами. Во флоре островов четко прослеживается тенденция к синантропизации. Индекс синантропизации флоры островов составляет 44,6. Это свидетельствует об изменении флоры островов под воздействием антропогенного влияния и требует неотложных мер по минимизации этого воздействия.
Исследования островов представляют немалый интерес. Вследствие их небольшого размера, ограниченного набора экотопов, замкнутости территории, особенностей микроклимата на островах создаются особые экологические условия. В этом плане острова, расположенные в центре г. Красноярска, являются уникальным объектом. Город расположен в среднем течении р. Енисей. Река делит город на правобережную и левобережную части. Левобережная часть находится в пределах Чулымо-Енисейской впадины ЗападноСибирской низменности, а правобережная - на территории Енисейской антеклизы Сибирской платформы (Сергеев, 1971; Кожаринов, Морозова, 1995).
Красноярский участок долины Енисея тянется от Красноярской ГЭС до Красноярска. Здесь правый коренной борт долины сложен протерозойскими и кембрийскими известняками, сланцами и метаморфизиро-ванными песчаниками. На левом борту обнажаются девонские известняки, мергели, алевролиты. Преобладают эрозионно-аккумулятивные террасы (Сергеев, 1971). В эрозионных расширениях долины русло реки разветвляется на большое число рукавов и проток, которые делят пойму на множество песчано-галечных островов. Пойма в этой части Енисея формируется в условиях эрозионной и аккумулятивной деятельности реки, неоднородна и относится к типу крупноостровной краткопойменной поймы (Боженов, Нагорский, 1937; Номоконов, 1959).
По положению в пойме выделяют средние острова, к которым относятся исследуемые территории. Они достаточно удалены от коренных берегов и имеют наносное происхождение. Для них характерна расчлененность рельефа на соответствующие геоморфологические элементы. Л.И. Номоконов (1959) отмечает следующие особенности островов среднего течения Енисея: значительную приподнятость их над меженью реки, заметную вытянутость в длину, песчано-галечное сложение и расчленение поверхности продольными лощинами. Прирусловая и центральная часть островов приподняты с хорошо выраженной переходной частью, пойменное притеррасье понижено (местами заболоченно). На островах распространены аллювиальные и аллювиально-луговые, часто малоразвитые почвы (Кириллов, 1988).
Выше города река перекрыта плотиной Красноярской ГЭС и сток ее полностью зарегулирован. До строительства гидростанции во время половодья и паводков острова периодически заливались (Номоконов, 1959). После перекрытия реки и создания водохранилища изменился естественный гидрологический режим реки, микроклимат города и растительность островов. В настоящее время лишь пониженная часть поймы затопляется как во время половодья и паводков, так и во время сброса воды из водохранилища. Это существенным образом изменяет экологический режим и сказывается на составе почвенно-растительного покрова прибрежных экотопов (Кириллов и др., 1970; Кожаринов, Морозова, 1995). После наполнения водохранилища в нижнем бьефе (ниже плотины) Енисей не замерзает. В зимнее время вода, сбрасываемая из водохранилища, имеет температуру выше, чем атмосферный воздух. Она испаряется, образуя туман из кристалликов замерзшей воды, которые осаждаются на растения и чаще всего наносят им механические повреждения. Кроме того, воздух города сильно загрязнен выбросами различных предприятий и автотранспортом. Общая сумма выбросов за год на одного жителя в среднем составляет 0,245 т. В силу повторяемости застойных ситуаций выбросы накапливаются в долине Енисея (Климат ..., 1982; О состоянии ..., 1999).
В городской черте находится более 10 островов различной площади. Объектами настоящего исследования являлись острова Отдыха и Татышев на р. Енисей, расположенные в центре г. Красноярска. Эти
острова самые крупные и наиболее доступные природно-ландшафтные комплексы, испытывающие сильный техногенный пресс.
Острова Отдыха и Молокова (общей площадью 77 га) находятся между Енисеем и его Абаканской протокой. Теперь они соединены дамбой и составляют единый о. Отдыха, через который в 1961 г. построен Коммунальный мост, соединяющий оба берега. В связи с освоением острова здесь построены Дворец спорта имени Ивана Ярыгина и центральный стадион. Имеется лодочная станция, пляж, водозабор, снабжающий жилые массивы правого берега, а на левом берегу инспекция водного надзора, клуб моржей и др.
Естественная растительность острова однообразная. Наиболее дренированные участки занимают редкостойные тополевники (Populus nigrum), а заросли кустарников из Salix acutifolia, S. rorida и Padus avium произрастают по берегам протоки и окаймляют остров. Здесь имеются единичные посадки Picea obovata, Pinus sylvestris, состояние которых на сегодняшний день неудовлетворительное.
В самом центре города ниже устья р. Кача расположен о. Татышева, его протяженность составляет около 6 км вдоль реки и около 1,5 км поперек (Крушилинский, 1999). До недавнего времени этот уголок площадью 600 га практически не был доступен. После сдачи Октябрьского моста в эксплуатацию (1986 г.) остров оказался в кольце города. Сейчас он используется для спортивных соревнований, кинологических соревнований, пикников, обучения автолюбителей и др. В силу того, что общедоступность о. Татышева приобрел не так давно (около 20 лет назад), степень трансформации его природно-ландшафтных комплексов еще не столь велика, что дает возможность на его примере рассматривать, чем характеризуются начальные этапы трансформации флоры. Степень антропогенного воздействия в разных частях обоих островов различна -имеются как интенсивно используемые территории, так и слабо затронутые.
Район наших исследований включает в себя: лесостепь с сочетанием сообществ луговых злаковоразнотравных, настоящих крупнополынно-ковыльных степей, разрозненные массивы сосновых и мелколиственных лесов, преимущество березовых, занимающих склоны теневых экспозиций и неровности рельефа (Чередникова и др., 1999).
Климат резко континентальный, умеренно теплый, недостаточно увлажненный. Температурные условия благоприятны для развития растений средних широт умеренного пояса. Продолжительность безморозного периода 100 дней. Годовая сумма осадков 400 мм, гидротермический коэффициент 1,2-1,6 м/о. Годовая сумма осадков в г. Красноярске 316 мм. Распределение осадков неравномерное. На теплую половину года приходится 70% от годовой суммы и наибольшее их количество выпадает в июле-августе (Климат ..., 1982).
В литературе имеются сведения о типах растительности на одном из островов на период до строительства ГЭС. Остров Татышева представлял пойменно-луговой массив. Здесь наряду с настоящими корневищными крупнозлаковыми лугами (костровниками, пырейниками, наземновейничниками) важное место по площади занимали остепненные луга: собачьеполевицевые, узколистномятликовые, кистевидномятликовые. Роль болотистых лугов невелика. Закустаренность и залесенность составляла около 10% всей площади (Номоконов, 1959).
Изучаемые острова, расположенные в центре города с одной стороны, ландшафтно изолированы, а с другой - связаны с обоими берегами Енисея транспортными магистралями, вследствие чего флора этих островов испытывает сильные техногенные и рекреационные нагрузки. Анализ флоры позволит в дальнейшем выявить редкие виды, нуждающиеся в охране, установить степень трансформации флоры и биологический ущерб, наносимый природным системам в условиях техногенного загрязнения, что в дальнейшем ускорит решение вопроса о реконструкции этих природных комплексов.
Сбор материала осуществляли серией геоботанических описаний по стандартной методике (Сукачев, 1972) и в ходе маршрутных исследований. Растения определяли по: "Определитель растений юга Красноярского края” (1979) и "Флора Сибири” (1988-1997). Описано 22 пробные площади на о. Татышева и 15 -на о. Отдыха. В результате проведенных исследований был составлен список сосудистых растений. Для выявления структуры флоры учитывали типы ареалов каждого вида, его принадлежность к пояснозональной, экологической и биоморфологической группам, используя литературные данные (Степанов, 1994; Пешкова, 2001).
Составленный флористический список высших растений насчитывает 320 видов, относящихся к 61 семейству, 217 родам.
Количество видов на обследованных островах включает 299 (о. Татышева) и 223 (о. Отдыха). Покрытосеменные составляют около 98%, сосудистые споровые - около 1,3%, голосеменные более 1% от состава всей флоры островов. Двудольные доминируют над однодольными в отношении 5:1.
На обоих островах доминируют семейства Asteraceae, Poaceae, Rosaceae, Fabaceae, Ranunculaceae, Brassicaceae, Lamiaceae, Apiaceae, Scrophulariaceae и Caryophyllaceae. Преобладание видов из семейства Asteraceae свойственно всем бореальным флорам в целом. Наличие синантропных видов в семействах Poaceae (72% от количества обнаруженных видов), Brassicaceae (80%), Asteraceae (64%) является признаком антропогенно нарушенных территорий. В родовом спектре флоры исследуемой территории наиболее крупными являются на острове Татышева роды: Potentilla, Stellaria, Trifolium, Galium; на острове Отдыха роды: Artemisia, Potentilla, Trifolium, Galium, Thalictrum, Hieracium, Plantago и Polygonum, что также указывает на бореальный характер флор и значительное антропогенное воздействие. Отношение числа семейств к числу родов находится в пределах 28 %, а отношение числа семейств к числу видов составляет 18 % на островах, что может указывать на некоторую обедненность флоры островов.
Экологический анализ по отношению к водному режиму показал, что половина видов островов - типичные мезофиты (табл. 1). Доминирование в изучаемой флоре мезофитов (48,1%) указывает на бореаль-ный характер флоры. Участие во флоре мезоксерофитов (26,6%) и ксерофитов (9,9%) обусловлено приуроченностью района исследования к лесостепной зоне. Несколько меньшая доля двух этих групп на о. Отдыха объясняется отсутствием выраженных остепненных участков. Распределение остальных групп следует в порядке убывания: мезогигрофиты (6,7%), гигрофиты (6,1%) и гидрофиты (2,6%).
Таблица 1
Экологические группы флоры островов Татышева и Отдыха
Экологическая группа о. Татышева, % о. Отдыха, % % от общей флоры
Мезофиты 48,1 53,5 48,1
Мезоксерофиты 27,5 24,9 26,6
Ксерофиты 9,5 7,0 9,9
Мезогигрофиты 9,2 6,6 6,7
Г игрофиты 5,8 6,1 6,1
Г идрофиты 2,7 1,9 2,6
В ареалогическом спектре преобладают широко распространенные виды (табл. 2), составляющие около 80% видов флоры. Первое место занимают виды с евроазиатским ареалом (25%), к ним приближаются голарктические (21,2%), евросибирские (20,5%), космополиты (11,2%). Доля азиатско-американских видов очень мала, всего 0,6%. Значительное участие евроазиатской и евросибирской групп указывают на связь флоры островов с европейской флорой. Оставшиеся около 20% видов имеют ареал, ограниченный азиатской частью Евразии, и, таким образом, играют подчиненную роль во флоре островов.
Таблица 2
Ареалогический спектр флоры островов
Ареалогическая группа о. Татышева, % о. Отдыха, % % от общей флоры
Космополиты 10,9 12,7 11,2
Голарктические 21,4 22,1 21,2
Евроазиатские 25,8 27,7 25,0
Евросибирские 22,0 21,1 20,5
Азиатско-американские 0,7 0,5 0,6
Центрально-азиатские 2,0 1,4 1,9
Североазиатские 8,1 8,0 8,7
Южносибирские 5,1 4,7 5,8
Восточноазиатские 2,4 0,5 2,2
Монголо-южносибирские 0,3 0,9 0,6
Монголо-восточносибирские 1,0 0,5 1,3
Монголо-даурские 0,3 0 0,3
Среди поясно-зональных групп можно выделить две основные: светлохвойную (32,1%) и лесостепную (26,9%). Поясно-зональная структура флоры островов сохраняет характер, близкий к естественному (табл. 3). Доля собственно лесных (5,8%), степных (4,2%) и горностепных (3,9%) видов относительно невелика. Беднее всего представлена темнохвойная группа (1,0%).
Таблица 3
Принадлежность флоры островов к поясно-зональным и азональным группам
Группа о. Татышева, % о. Отдыха, % % от общей флоры
Лесостепная 26,7 25,4 26,9
Горностепная 4,1 1,9 3,9
Степная 4,4 3,3 4,2
Лесная 5,1 6,1 5,8
Темнохвойная 1,0 0,5 1,0
Светлохвойная 32,9 35,7 32,1
Азонально-луговая 14,6 16,0 15,1
Азонально-прирусловая 4,4 5,6 5,1
Азонально- водноболотная 4,8 4,7 4,8
Азонально- водная 1,4 0,5 1,3
Азональная часть представлена луговыми, водно-болотными, водными и прирусловыми видами. Преимущественное значение здесь имеют луговые виды (15,1%). Доля прирусловых и водно-болотных значительно ниже и составляет 5,1 и 4,8% соответственно.
Спектр жизненных форм показывает, что наибольшая часть всего видового состава приходится на долю гемикриптофитов - 43,3% (табл. 4). Преобладание гемикриптофитов во флоре островов связано, с одной стороны, с расположением их в лесостепной зоне (Чередникова и др., 1998), с другой - с доминированием в составе травостоя многолетних трав (Голубев, 1965). Второе место занимают криптофиты (22,1%). Терофиты составили 13,5%, что, по-видимому, обусловлено их большей устойчивостью к антропогенным нагрузкам. Количество фанерофитов (7,7%) и нанофанерофитов (3,9%) включает и виды-интродуценты.
Таблица 4
Спектр жизненных форм (по Раункиеру) флоры исследуемых островов
Жизненные формы о. Татышева, % о. Отдыха, % % от общей флоры
Фанерофиты 8,1 9,4 7,7
Нанофанерофиты 3,4 4,2 3,9
Гемикриптофиты 43,1 45,1 43,3
Криптофиты 22,7 19,7 22,1
Гемитерофиты 7,8 7,0 8,3
Терофиты 13,2 13,6 13,5
Хамефиты 1,0 0,9 1,0
Синантропная фракция в объединенной флоре островов включает 139 видов, 37 из которых являются апофитами и 102 - антопофитами (табл. 5). В 30 семействах из 61 имеются синантропы, 10 семейств представлены только синантропными видами (Chenopod^aceae, Convolvulaceae, Onagraceae, Solanaceae, Amaran-taceae, Papaveraceae, Urticaceae, Aceraceae и др.). Наиболее богаты синантропными видами семейства As-teraceae (65%), Boraginaceae (60%), Brass^caceae (80%), Caryophyllaceae (60%), Fabaceae (52%), Lam^aceae (64%), Poaceae (72%). Наибольшее количество антропофитов зарегистрировано в семействе Asteraceae (24 вида), апофитов в семействе Poaceae (10 видов).
Таблица 5
Синантропная флора островов Татышева и Отдыха
Группа Количество видов
о. Татышева о. Отдыха В объединенной флоре
Апофиты 36 25 37
Антропофиты 99 77 102
Синантропные 135 102 139
Показателями степени изменения флоры в результате деятельности человека служат индексы синан-тропизации и апофитизации (Горчаковский, Козлова, 1998; Силаева, 2000). Для флоры о. Татышева эти ин-
дексы составили 45,8 и 26,7 соответственно. Для о. Отдыха - 47,9 и 24,5. В объединенной флоре двух островов индекс синантропизации - 44,6, апофитизации - 26,6. Все это свидетельствует об изменении флоры островов под воздействием прямого или косвенного антропогенного влияния.
Обнаружено два вида включенных в Красную книгу Красноярского края (2005): Stipa pennata и Hemerocallis minor.
Таким образом, острова, расположенные в центре города Красноярска, уникальны тем, что они одновременно ландшафтно изолированы, так как находятся в русле Енисея и испытывают значительные техногенные и рекреационные нагрузки. Отношение числа семейств к числу родов выявило некоторую обеднен-ность флоры по сравнению с прилегающими территориями. По доминированию мезофитов (48,1 %) флора островов носит явно выраженный бореальный характер. Поясно-зональная структура флоры островов сохраняет характер, близкий к естественному, разделяясь на две основные группы: светлохвойную и лесостепную. Во флоре островов четко прослеживается тенденция к синантропизации. Это свидетельствует об изменении флоры островов под воздействием антропогенного влияния и требует неотложных мер по минимизации этого воздействия.
Авторы выражают благодарность Г.А. Исаченко, В.В. Стасовой, Н.В. Степанову за дополнения и критические замечания в процессе подготовки статьи.
Литература
1. Боженов, И.К. Геология района г. Красноярска / И.К. Боженов, М.П. Нагорский // Материалы по геологии Красноярского края. - Томск, 1937. - Вып.1. - 340 с.
2. Горчаковский, П.Л. Синантропизация растительного покрова в условиях заповедного режима / П.Л. Гор-чаковский, Е.В. Козлова // Экология. - 1998. - № 3. - С. 171-177.
3. Кириллов, М.В. География Красноярского края / М.В. Кириллов, П.Г. Матушанская, С.П. Тихонова. -Красноярск, 1970. - 176 с.
4. Кириллов, М.В. Природа Красноярска и его окрестностей / М.В. Кириллов. - Красноярск, 1988. - 354 с.
5. Климат Красноярска / под ред. Ц.А. Швер, А.С. Герасимовой. - Л., 1982. - 231с.
6. Кожаринов, А.В. Флористическое разнообразие лесных экосистем / А.В. Кожаринов, О.В. Морозова. - М., 1995. - С. 148-151.
7. Красная книга Красноярского края: Растения и грибы. - Красноярск: Поликом, 2005. - 368 с.
8. Крушилинский, В.И. Остров Татышева - жемчужина или яблоко раздора? / В.И. Крушилинский // Экология Красноярья. - 1999. - № 3. - 11 с.
9. Номоконов, Л.И. Пойменные луга Енисея / Л.И. Номоконов. - М.: Наука, 1959. - 458 с.
10. Определитель растений юга Красноярского края / под ред. И.М. Красноборова, Л.И.Кашиной. - Новосибирск, 1979. - 670 с.
11. О состоянии окружающей природной среды Красноярского края в 1998 году: докл. - Красноярск, 1999. -220 с.
12. Пешкова, Г.А. Флорогенетический анализ степной флоры гор южной Сибири / Г.А. Пешкова. - Новосибирск, 2001. - 192 с.
13. Сергеев, Г.М. Островные лесостепи и подтайга Приенисейской Сибири / Г.М. Сергеев. - Иркутск: Вос-точно-Сиб. изд-во, 1971. - 263 с.
14. Силаева, Т.Б. Значение флористических данных для оценки степени биологического загрязнения среды / Т.Б. Силаева // Мат-лы V рабочего совещ. по сравнительной флористике (Ижевск, 1998). - СПб., 2000. - С. 307-311.
15. Степанов, Н.В. Флорогенетический анализ (на примере северо-восточной части Западного Саяна): учеб. пособие / Н.В. Степанов. - Красноярск, 1994. - 108 с.
16. Флора Сибири: в 14 т. / под ред. И.М. Красноборова. - Новосибирск: Наука, 1988-1997.
17. Сукачев, В.Н. Избранные труды. Т.1. Основы лесной типологии и биогеоценологии / В.Н. Сукачев. - Л.: Наука, 1972. - 418 с.
18. Чередникова, Ю.С. Особенности типологической структуры лесов зеленой зоны г. Красноярска / Ю.С. Чередникова, Н.И. Молокова, В.Д. Перевозникова // Бот. исслед. в Сибири. - Красноярск, 1999. -Вып. 7. - С. 176-180.
-----------♦'------------
