CC BY
56
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
1
УДК 581.5:582.96(571.56-191.2)
03.00.00 Биологические науки
ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ ПРИУРОЧЕННОСТЬ ASTRA GAL US ANGARENSIS (FABACEAE) В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЯКУТИИ
Данилова Надежда Софроновна д.б.н., профессор, SPIN-код: 7793-3635 e-mail: [email protected]
Семенова Варвара Васильевна к. б.н.
e-mail: [email protected]
Институт биологических проблем криолитозоны
СО РАН, Россия,677980Якутск, пр. Ленина, 41
Приводятся материалы по изучению распространения и фитоценотической приуроченности реликтового степного вида Astragalus angarensis. Astragalus angarensis - эндем Приангарья и Якутии, реликтовый вид. Ареал вида сложен из трех небольших изолированных фрагментов. Наиболее крупный из них находится в Приангарье, два небольших фрагмента - в долине р. Лены, в Юго-Западной Якутии близ г. Олекминска и в Центральной Якутии, от г.
Якутска до с. Булгунняхтях. Дается экологическая и геоботаническая характеристика местообитаний астрагала ангарского, изучен флористический состав сообществ. Описанные опустыненные крашенинниковиевые, ломкоколосниковые степи, а также типчаковые, житняковые, тонконоговые и полынные сообщества с Astragalus angarensis приурочены к склоновым местообитаниям, характеризуются бедным флористическим составом, что может свидетельствовать о низкой конкурентной способности вида
Ключевые слова: АСТРАГАЛ АНГАРСКИЙ, ПОЛУПУСТЫННЫЕ СТЕПИ, ВИДОВОЙ СОСТАВ ФИТОЦЕНОЗА, РЕЛИКТ, ЭНДЕМ, ДОЛИНА Р. ЛЕНЫ, СКЛОНОВЫЕ МЕСТООБИТАНИЯ
UDC 581.5:582.96(571.56-191.2)
Biological sciences
PHYTOCENOTIC CHARATERISTIC OF COMMUNITIES WITH PARTICIPATION OF
ASTRAGALUS ANGARENSIS (FABACEAE) IN CENTRAL YAKUTIA
Danilova Nadezhda Sofronovna
Dr.Sci.Biol., professor, RSCI SPIN-code: 7793-3635
e-mail: [email protected]
Semenova Varvara Vasilyevna Cand.Biol.Sci.
e-mail: : [email protected]
Institute for biological problems of cryolithozone SB
RAS, Russia, 677980 Yakutsk, 41 Lenin av.
The article presents materials on studying distribution and phytocenotic confinedness of relict steppe species of Astragalus angarensis. Astragalus angarensis is the endemic of the Angara region and Yakutia, it is a relict species. Three small isolated fragments express the area of species. The largest fragment was found in the Angara region; the smallest two fragments are occurred in the valley of the Lena river, in the southwest Yakutia near Olekminsk and in the central Yakutia, from Yakutsk to Bulgunnakhtaakh village. Ecological and geobotanical characteristics of habit area of Angara Astragalus is given; floristic content of community is studied. The described desertificated Krascheninnikovia, Psathyrostachys steppes and also Festuca, Agropyron, Koeleria and Artemisia communities with Astragulus angarensis confined to slope habitats, characterized by poor floristic content that gives evidence of low competitiveness of this species
Keywords: ASTRAGALUS ANGARENSIS, SEMIDESERTIC STEPPES, SPECIES COMPOSITION OF PHYTOCENOSIS, RELICT, ENDEMIC, LENA RIVER VALLEY, SLOPE HABITATS
Введение
Своеобразие растительного покрова Якутии - распространение в зоне тайги изолированных участков степной растительности. Развитие степной растительности здесь шло на фоне резкой смены климата, что находило отражение в развитии приспособительной структуры видов.
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
2
Поэтому представляет большой научный и практический интерес для разностороннего изучения степных сообществ и видов.
Одним из интересных видов степей Центральной Якутии является Astragalus angarensis Turcz. ex Bunge - астрагал ангарский, эндем Приангарья и Якутии, занесенный в Красную книгу Иркутской области [1].
Цель статьи - уточнение ареала Astragalus angarensis в Якутии и изучение спектра растительных сообществ с участием вида в Центральной Якутии.
Объекты, район и методы исследования
Объектами изучения служили сообщества с участием Astragalus angarensis Turcz. ex Bunge, распространенные в долине верхней и средней Лены. Исследования проводились в 2015 гг. в природных сообществах в долине р. Лены в пределах Центральной Якутии - в окр. г. Якутска (местность Чучур-Муран на территории Якутского ботанического сада) и г. Покровска (с. Ой).
Характерными чертами районов исследований являются резкая континентальность климата, проявляющаяся в низких зимних, высоких летних температурах и высокой засушливости (табл. 1) [2]. Годовая амплитуда минимальных и максимальных температур в Якутске составляет 102оС, в Олекминске - 93 оС.
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
3
Таблица 1
Климатическая характеристика районов исследования
Климатические показатели Якутск Пок- ровск Олек- минск
Средняя годовая температура воздуха, °С -10,3 -10,2 -6,7
Средняя температура воздуха в январе, °С -43,2 -41,5 -33,9
Средняя температура воздуха в июле, °С 18,8 17,8 18,3
Продолжительность безморозного периода, дни 97 67 100
Число дней со среднесуточной температурой воздуха выше 10°С 98 97 93
Среднее количество осадков за год, мм 247 261 250
Среднее количество осадков за вегетационный период, мм 193 198 170
Описания растительных сообществ выполнены согласно общепринятым геоботаническим методам [3].
Результаты исследований и их обсуждение
Ареал эндемичного сибирского вида Astragalus angarensis сложен из трех небольших изолированных фрагментов. Наиболее крупный из них находится в Приангарье, два небольших фрагмента - в долине р. Лены, в Юго-Западной Якутии близ г. Олекминска и в Центральной Якутии, от г. Якутска до с. Булгунняхтях [4] и является компонентом плейстоценового степного комплекса.
Ареал предковых типов секции Xiphidium Bunge, к которой относится астрагал ангарский, в плиоцене тянулся сплошной полосой от Карпат до Якутии. В плейстоцене эта полоса была разобщена на отдельные участки и благодаря изоляции, а также под влиянием изменившихся условий в них формировались новые виды, в т.ч. и A. angarensis. По мнению Пешковой Г. А. [5] по современному распространению, эта серия замещающих видов секции Xiphidium, начиная от Причерноморских или
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
4
Понтических степей на Западе России до якутских степных островов на северо-востоке, является явно степной.
Кроме небольшого прерывистого ареала о древности и реликтовости
A. angarensis указывает ближайшее родство его с эндемом А. corniculatus M.B., распространенным от Днепра до Кавказа [5; 6]. Также в пользу реликтовости A. angarensis свидетельствует приуроченность его местообитаний к древним субстратам. В Якутии A. angarensis обитает на коренных берегах и склонах древних надпойменных террас р. Лены, сложенных кембрийскими пестроцветными гипсоносными глинами.
Astragalus angarensis - травянистое многолетнее стержнекорневое растение. Ксерофит, приурочен к степным фитоценозам. При внимательном рассмотрении ареала астрагала ангарского обращает на себя внимание совместное обитание с Krascheninnikovia lenensis -
плейстоценового степного реликта, при этом их ареалы в Якутии практически совпадают. В общих очертаниях ареал астрагала ангарского в Якутии повторяет ареал крашенинниковии ленской, с той лишь разницей, что крайняя точка произрастания A. angarensis отмечена на 40 км севернее, в районе г. Якутска. Ареал крашенинниковии ленской в Якутии сложен из нескольких небольших фрагментов в долине р. Лены: отрезок долины в 10 км от д. Кятчи до с. Абага Олекминского района, окр. пос. Булгунняхтах в 120 км выше г. Якутска, окр. с. Ой в 75 км от г. Якутска, окр. с. Октемцы, в 42 км выше г. Якутска [7]. В.П. Ивановой [8] A. angarensis указан как один из 6 видов, являющихся постоянными компонентами реликтовых полупустынных степей крашенинниковиевой формации, описанных в окр. с. Булгуннятаха (ассоциации -ломкоколосниково-крашенинниковиевая, эфедро-ломкоколосниково-
крашенинниковиевая и горноколосниково-ломкоколосниково-
крашенинниковиевая).
кНр://е].киЬа§го.гц/2015/09/р4Г/14.р4Г
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
5
Более поздние описания крашенинниковиевых степей долины средней и верхней Лены свидетельствуют о том, что астрагал ангарский также в качестве постоянного вида присутствует в их флористическом составе. Популяция Astragalus angarensis в окр. с. Октемцы приурочена к юго-восточной экспозиции коренного берега р. Лены. Здесь выделены две ассоциации: ломкоколосниково-крашенинниковиевая и ковыльно-
крашенинниковиевая. Проективное покрытие травостоя от 10-15 до 25 %, среди 10 общих для этих сообществ видов отмечен и A. angarensis. В Олекминской части ареала астрагал ангарский также произрастает совместно с крашенинниковией ленской в лапчатковой формации (злаково-подорожноково-вильчатолапчатковой ассоциации) [9].
В долине р. Лены крашенинниковиевые степи обычно занимают склоны южной экспозиции крутизной 45-50°, в результате солифлюкции они имеют ступенчатое строение. Местами на поверхность выходят скалистые породы. Почвы мерзлотные дерново-карбонатные глинистые на щебнистом субстрате (в районе выхода карбонатных пород на поверхность), с постоянным дефицитом влаги. На этих склонах зимой снег сдувается ветрами, почвы промерзают до -50°С, а в летнее время нагреваются до +40° С [8].
Но фитоценотическая приуроченность астрагала ангарского определяется не только крашенинниковыевыми степями, она достаточно широка. A. angarensis является компонентом ковыльных, типчаковых, полынных и других степных сообществ.
Ниже приводятся описания сообществ с участием A. angarensis в окр. г. Якутска (описания 1-6) и г. Покровска (описания 7-10).
Описание 1. 5 июня 2015 г. Холодно-полынная-твердоватоосочковая степь на западном склоне (25о) коренного берега р. Лены Чучур-Муран, на высоте от подножья 60-72 м. Почва задернованная, плотная. Высота травостоя - 30 см. Травостой двухярусный, первый ярус (высота 30 см)
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
6
образован Stipa capillata L., Artemisia frigida Willd., второй (высота 10 см) -Carex duriuscula C.A. Mey. Общее проективное покрытие (ОПП) - 70%. Проективное покрытие (ПП) астрагала ангарского - 2 %. Всего в
сообществе отмечено 10 видов (табл. 2).
Описание 2. 2 июля 2015 г. Ковыльно-холоднополынная степь на западном склоне (20-25°) коренного берега р. Лены Чучур-Муран, на высоте от подножья 79 м. Почва задернованная, плотная. Травостой одноярусный, высота травостоя - 40 см. ОПП - 35%, ПП астрагала ангарского - 1%. Всего в сообществе отмечено 7 видов (табл. 2).
Описание 3. 5 июня 2015 г. Холоднополынная степь на юго-
западном склоне коренного берега (30о) почти на вершине, на высоте от подножья 84 м. Почва песчаная, рыхлая, осыпающаяся, корни растений оголенные. Травостой одноярусный, высота травостоя 25 см. ОПП - 40%, ПП астрагала ангарского - 25 %. Всего в сообществе 6 видов (табл. 2).
Описание 4. 30 июня 2015 г. Замещающеполынно-типчаковая степь на юго-восточном склоне коренного (40о), на высоте от подножья 30 м. Травостой двухярусный, первый ярус (высота 40 см) образован Festuca lenensis Drob., Artemisia commutata Bess., второй (высота 10 см) - Carex duriuscula. ОПП травостоя - 25%, ПП астрагала ангарского - 3-7 %. Всего в сообществе 10 видов (табл. 2).
Описание 5. 2 июля 2015 г. Опустыненная ломкоколосниковая степь на юго-западном склоне коренного берега р. Лены (20о), на высоте от подножья 91 м, почти на вершине. Травостой одноярусный, высота его -35-40 см. ОПП травостоя - 10%, ПП астрагала ангарского - 0,5 % . Всего в сообществе 7 видов (табл. 2).
Описание 6. 2 июля 2015 г. Твердоватоосочково-житняковая степь на северном склоне коренного берега р. Лены (20-25о) на высоте от подножья 89 м. Травостой двухярусный, первый ярус (25-30 см) образован Agropyron cristatum(L.) Beauv., второй (10 см) - Carex duriuscula, Lychnis sibirica L.
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
7
ОПП травостоя - 60%. ПП астрагала ангарского - 1 % . Всего в сообществе 15 видов (табл. 2).
Описание 7. 8 июня 2015 г. Замещающеполынно-тонконоговая степь на восточном склоне (25о) коренного берега р. Лены, на высоте от подножья 20 м. Почва плотная. Травостой двухярусный, первый ярус (30 см) составлен Koeleria cristata (L.) Pers., Artemisia commutata, второй (10 см) - Astragalus angarensis. ОПП травостоя - 20%, 1111 астрагала ангарского - 7 %. Всего в сообществе 8 видов (табл. 2).
Описание 8. 8 июня 2015 г. Полынная степь (Artemisia commutata)
на восточном склоне (35о) коренного берега р. Лены, на высоте от подножья 15 м. Почва уплотненная. Травостой двухярусный. Первый ярус (20 см) образован Artemisia commutata, второй (10 см) - Astragalus angarensis. ОПП травостоя - 12-18%, ПП астрагала ангарского - 4 %. Всего в сообществе 9 видов (табл. 2).
Описание 9. 8 июня 2015 г. Разнотравная степь на подножье
коренного берега р. Лены. Травостой двухярусный, первый ярус (20 см) образован Artemisia commutata, Phlomis tuberosa L., Serratula marginata Tausch., находящимися в фазе вегетации, второй ярус (5-10 см) - Carex duriuscula, Thymus sibiricus (Serg.) Klok. et Shost., Veronica incana L. ОПП травостоя - 25%. ПП астрагала ангарского - 1 %. Всего в сообществе 13 видов (табл. 2).
Описание 10. 18 июня 2015 г. Твердоватоосочково-разнотравная
степь на второй надпойменной террасе р. Лены. Участок испытывает сильное воздействие со стороны крупного рогатого скота, также вдоль пересекает грунтовая дорога. Травостой одноярусный, высота - 12 см. ОПП травостоя - 45%. ПП астрагала ангарского - 1-2 %. Всего в сообществе 16 видов (табл. 2).
Таким образом, в описанных сообществах ОПП травостоя составляет 10-70%, число видов 6-16. ПП Astragalus angarensis находится от 0,5 до
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
8
25%. ЦП Astragalus angarensis распространены в степных сообществах, начиная от подножья коренного берега до макушки, 91 м.
Таблица 2
Флористический состав сообществ с участием Astragalus angarensis
Вид ЦП в окр. г. Якутска (Чучур-Муран) ЦП в окр. г. Покровска (с. Ой)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Astragalus angarensis Turcs. ex Bunge 2 1 25 3-7 0,5 1 7 4 1 1-2
Pulsatilla multifida (G. Pritz.) Juz. 2 + + +
Artemisia frigida Willd. 2 20 50 + 1 +
Stipa capillata L. 30 20 +
Carex duriuscula C.A. Mey. 25 + 15 + + 5 10
Veronica incana L. 5 + 4 20
Potentilla nivea L. 2 +
Goniolimon speciosum (L.) Boiss. + + + +
Artemisia commutata Bess. + 7 + 2 8 5 2
Scorzonera radiata Fisch. ex Ledeb. + + +
Taraxacum ceratophorum (Ledeb.) DC. +
Saxifraga bronchialis L. + +
Androsace septentrionalis L. + + +
Koeleria cristata (L.) Pers. + 1 + + 16 0,5 + +
Agropyron cristatum (L.) Beauv. + + + 15- 20
Allium prostratum Trev. + + + +
Festuca lenensis Drob. 10 3-5 + +
Onobrychis arenaria Kit.) DC. +
Alyssum lenense Adam. + + +
Lychnis sibirica L. 5
Orostachys spinosa (L.) C.A. Mey. +
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
9
Artemisia tanacetifolia L. +
Potentilla bifurca L. + + + 2 8
Thymus sibirica (Serg.) Klok. et Shost. + + + 4
Ephedra monosperma C.A. Mey. +
Lappula squarrosa (Retz.) Dumort. + +
Phlomis tuberosa L. 4 +
Serratula marginata Tausch. 3
Galium verum L. + +
Artemisia dracunculus L. +
Anemone sylvestris L. +
Achillea millefolium L. +
Spiraea media Schmidt +
Astragalus danicus Retz. +
Poa botryoides (Trin. ex Griseb.) Kom. +
Выводы
Хотя спектр растительных сообществ, компонентом которых является Astragalus angarensis, достаточно широк, эти фитоценозы в долине р. Лены занимают ничтожную площадь. Опустыненные крашенинниковиевые, ломкоколосниковые степи, а также типчаковые, житняковые, тонконоговые и полынные сообщества, элементом которых является астрагал ангарский приурочены к склоновым местообитаниям, характеризуются бедным флористическим составом, что может
свидетельствовать о низкой конкурентной способности вида. Учитывая современное состояние Astragalus angarensis в Якутии, вид можно рекомендовать для занесения его в новое издание республиканской «Красной книги».
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
Научный журнал КубГАУ, №113(09), 2015 года
10
Список литературы
1. Красная книга Иркутской области. / Отв. ред. В. В. Попов. Иркутск: ООО Издательство «Время странствий», 2010. 480 с.
2. Гаврилова М.К. Климат Центральной Якутии. - Якутск: Якут.кн.изд-во, 1973.120с.
3. Корчагин А.А. Видовой состав растительных сообществ и методы его изучения // Полевая геоботаника. Т. 3. 1964. С. 39-62.
4. Выдрина С.Н. Astragalus L. // Флора Сибири. Т.9. Fabaceae (Leguminosae). Новосибирск: Наука, 1994. С. 20-74.
5. Попов М.Г. Эндемизм во флоре побережий Байкала и его происхождение // Академику В.Н.Сукачеву к 75-летию со дня рождения. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1956. С. 442-463.
6. Пешкова Г. А. Степная флора Байкальской Сибири. М.: Наука, 1972. 207 с.
7. Данилова Н.С., Борисова С.З. Популяции Krascheninnkovia lenensis (Kumin.) Tzvel. на территории Якутии // Вестник ЯГУ, 2010. Т. 7, № 2. - С.19-22.
8. Иванова В.П. Степные фитоценозы с теpескеном ленским (Eurotia lenensis Kumin.) в долине p.Лены // Ученые записки Якутского гос. ун-та. Якутск: Якутское книжное изд-во, 1971 б. Вып.18. С.65-69.
9. Егорова А.А., Борисова С.З. Кардашевская В.В., Захарова В.И. Современное состояние популяций Krascheninnikovia lenesis (Kumin.) Tzvel. zvel. В Якутии // Вестник КрасГАУ. 2015. №7. С. 28-33.
References
1. Krasnaja kniga Irkutskoj oblasti. / Otv. red. V. V. Popov. Irkutsk: OOO Izdatel'stvo «Vremja stranstvij», 2010. 480 s.
2. Gavrilova M.K. Klimat Central'noj Jakutii. - Jakutsk: Jakut.kn.izd-vo, 1973.- 120s.
3. Korchagin A.A. Vidovoj sostav rastitel'nyh soobshhestv i metody ego izuchenija // Polevaja geobotanika. T. 3. 1964. S. 39-62.
4. Vydrina S.N. Astragalus L. // Flora Sibiri. T.9. Fabaceae (Leguminosae). Novosibirsk: Nauka, 1994. S. 20-74.
5. Popov M.G. Jendemizm vo flore poberezhij Bajkala i ego proishozhdenie // Akademiku V.N.Sukachevu k 75-letiju so dnja rozhdenija. M.; L.: Izd-vo AN SSSR, 1956. S. 442-463.
6. Peshkova G.A. Stepnaja flora Bajkal'skoj Sibiri. M.: Nauka, 1972. 207 s.
7. Danilova N.S., Borisova S.Z. Populjacii Krascheninnkovia lenensis (Kumin.) Tzvel. na territorii Jakutii // Vestnik JaGU, 2010. T. 7, № 2. - S.19-22.
8. Ivanova V.P. Stepnye fitocenozy s tepeskenom lenskim (Eu-rotia lenensis Kumin.) v doline p.Leny // Uchenye zapiski Jakutskogo gos. un-ta. Jakutsk: Jakutskoe knizhnoe izd-vo, 1971b. Vyp.18. S.65-69.
9. Egorova A.A., Borisova S.Z. Kardashevskaja V.V., Zaharova V.I. Sovremennoe sostojanie populjacij Krascheninnikovia lenesis (Kumin.) Tzvel. zvel. V Jakutii // Vestnik KrasGAU. 2015. №7. S. 28-33.
http://ej.kubagro.ru/2015/09/pdf/14.pdf
