CC BY
41
Флористическое разнообразие и особенности восстановления растительного покрова на участках, нарушенных в результате нефтегазодобычи на территории Общего Сырта
РР. Галиева, аспирантка, ФГБУН ИС УрО РАН
В настоящее время процессы нефтегазодобычи являются одним из главных дестабилизирующих факторов экологического развития западной части Оренбургской области. Новые экологические угрозы и риски связаны с ростом общей площади нарушенных земель при низких темпах их восстановления [1]. В районе нефтегазовых промыслов растительный покров является чутким индикатором изменения состояния экосистемы. При антропогенном воздействии естественная растительность изменяется, угнетается, уничтожается или заменяется культурными растениями.
Материал и методы исследования. Ландшафты Общего Сырта, находящиеся под воздействием нефтегазодобычи, изучали в 2008 — 2013 гг. В качестве основных объектов исследования были выбраны ландшафты Родинского, Сорочинско-Никольского, Горного, Токского, Ольховского, Баклановского, Кодяковского и Рыбкинского месторождений, на которых были заложены 13
мониторинговых участков. Данные участки были представлены тремя типами: 1-й — расположенные в пределах санитарно-защитной зоны объектов нефтегазодобычи, но не подвергавшиеся нефтяному загрязнению); 2-й — рекультивированные после нефтяного загрязнения; 3-й — оставленные на самовосстановление после нефтяного загрязнения. За контроль был выбран 14-й мониторинговый участок, расположенный вне зоны воздействия объектов нефтегазодобычи, за пределами ключевых месторождений, но в одинаковых с ними природных условиях.
Описание растительного покрова проводили в соответствии со стандартными геоботаническими методиками [2, 3]. Степень деградации травянистой растительности определяли по доле участия синан-тропных видов в составе растительных сообществ по классификации П.Л. Горчаковского [4].
Результаты исследования. Во флоре нарушенных участков исследуемых месторождений насчитывается 102 вида растений, которые относятся к 86 родам и 25 семействам (табл.).
Флористическое разнообразие участков, нарушенных в результате нефтегазодобычи на ключевых
объектах исследования
Семейства Виды растений
Asteraceae Dumort. — астровые Achillea millefolium L., Artemisia pontica L., Artemisia sieversiana Willd., Artemisia vulgaris L., Aster bessarabicus Bernh. et Reichend., Centaureascabiosa L., Cirsium vulgare (Savi) Ten., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Hieracium virosum PalL., Inula britanica L., Lactuca tatarica (L.) C.A. Mey., Senecio jacobaea L., Senecio schvetzovii Korsh., Sonchus arvensis L., Tanacetum millefolium (L.) TzveL., Taraxacum beckeri Soest., Taraxacum officinale Wigg., Tripleurospermumperforatum (Murat.) M. Lainz.
Rosaceae Juss. — розанные Agrimonia asiatica Juss., Amygdalus nana L., Filipendula vulgaris Moench., Fragaria viridis (Duch.) Weston., Potentilla anserina L., Potentilla humifusa Willd. ex Schlecht., Potentilla impolita Wahlenb., Potentilla supina L., Prunus spinosa L., Rosaglabrifolia C.A. Mey. Ex Rupr.
Pоасеае Barnhart. — мятликовые Agropyron pectinatum (Bieb.) Beauv., Avena fatua L., Avena sativa L., Bromopsis inermis (Leyss.) Holub., Bromussquarrosus L., Calamagrostis epigeios (L.) Roth., Elytrigia repens (L.) Nevski., Eragrostis minor Host., Festuca valesiaca Gaudin., Hierochloe repers (Host). Beauv., Koeleria cristata (L.) Pers., Phleumphleoides Karst., Phleumpratense L., Poa angustifolia L., Poa bulbosa L., Stipa capillata L.
Brassicaceae Alyssum turkestanicum Regel et Schmalh., Barbarea arcuata (Opiz. ex J.et C. PresL.)
Burnett. — капустные Reich., Berteroa incana (L.) DC., Camelina microcarpa Andrz., Capsella bursa-pastoris (L.) Medik., Chorispora tenella (PalL.) DC., Descurainia Sophia (L.) Webb ex PrantL., Lepidium ruderale L., Sisymbrium loeselii L., Thlaspi arvense L.
Fabaceae LindL. — бобовые Amoria montana (L.) Sojak., Astragalus varius S.G. GmeL., Caragana frutex (L.) C. Koch., Genista tinctoria L., Lathyrus tuberosus L., Melilotus officinalis (L.) PalL., Onobrychis arenaria (Kit.) DC., Oxytropispilosa (L.) DC., Trifolium pratense L., Vicia cracca L.
Chenopodiaceae Vent. — Atriplexhortensis L., Bassiasedoides (PalL.) Aschers., Chenopodium album L.
маревые
Cyperaceae Juss. — осоковые Carex vesicaria L.
Ranunculaceae Consolida regalis S.F. Gray., Thalictrum simplex L.
Juss. — лютиковые
Convolvulaceae Convolvulus arvensis L.
Juss. — вьюнковые
Boraginaceae Juss. — бурачниковые Cynoglossum officinale L., Echium vulgare L., Lappula squarrosa (Retz.) Dum., Lappula stricta (Ledeb.) Guerke.
Lamiaceae LindL. — губоцветные Dracocephalum thymiflorum L., Glechoma hederacea L., Phlomoides tuberosa (L.) Moench., Salvia pratensis L., Salvia stepposa Shost., Thymus marschallianus Willd.
Equisetaceae Rich. ex dc. — хвощевые Equisetum arvense L.
Euphorbiaceae Juss. — молочайные Euphorbia seguieriana Nesk., Euphorbia virgata Waldst. et Kit.
Malvaceae Lavatera thuringiaca L.
Juss. — мальвовые
Scrophulariaceae Juss. — норичниковые Melampyrum arvense L., Verbascum marschallianum Ivanina et TzveL., Verbascum phoeniceum L., Veronica prostrata L.
Boraginaceae Juss. — бурачниковые Myosotis arvensis (L). HilL., Nonea rossica Stev.
Pinaceae LindL. — сосновые Pinus sylvestris L.
Plantaginaceae Plantago media L., Plantago urvillei Opiz.
Juss. — подорожниковые
Salicaceae Mirb. — ивовые Populus balsamifera L.
Rhamnaceae Rhamnus cathartica L.
Juss. — крушиновые
Dipsacaceae Scabiosa ochroleuca L.
Juss. — ворсянковые
Caryophyllaceae Silene nutans L.
Juss. — гвоздичные
Liliaceae Juss. — лилейные Tulipa gesneriana (T. schrenkii Regel)
Ulmaceae Mirb. — вязовые Ulmus glabra Huds.
Violaceae Batsh. — фиалковые Viola arvensis Murr.
Apiaceae LindL. — зонтичные Xanthoselinum alsaticum (L.) Schur.
Среди спектра наиболее многовидовых семейств (Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae), в целом типичных для умеренных широт Голарктики [5], высокие показатели имеет семейство Brassicaceae. Это объясняется тем, что часто пионерами зарастания нарушенных участков являются именно однолетние сегетальные и рудеральные виды данного семейства, обладающие огромной семенной продуктивностью.
Анализируя состав жизненных форм по классификации И.Г. Серебрякова [б], встречающихся на исследуемых участках, можно отметить значительную долю монокарпических трав (3б,3%), из которых (24,5%) приходится на однолетники, что обусловлено антропогенной нагрузкой. Си-нантропные растения в основном представлены однолетниками и двулетниками. Почти половина рекультивируемых участков относится к 2011 г. загрязнения, это объясняет высокое содержание однолетников и двулетников (32% от общего числа видов) во флоре исследуемых участков.
Согласно экологической характеристике флоры по отношению к водному режиму первое место занимает мезофитный компонент — б3% (мезофиты, ксеромезофиты, гигромезофиты). Мезофиты — 35% представлены (Achillea millefolium, Artemisia vulgaris, Agrimonia asiatica, Bromussquarrosus, Equisetum arvense, Inula britanica, Phleum pratense, Silene nutans, Vicia craccа и др.). Ксеромезофиты — 27%, к ним относятся некоторые злаки (Bromopsis inermis, Hierochloe repers, Phleumphleoides) и большая часть разнотравья (Plantago urvillei, Tanacetum millefolium, Filipendula vulgaris и др.). Гигромезофиты представлены одним видом (Senecio schvetzovii) и составляют 1%.
Преобладание мезофитного компонента связано с обилием луговых и лугово-степных видов, произрастающих на значительной части исследуемых участков. Немаловажно и то, что сорные виды, составляющие 20% флоры нарушенных участков, также представлены в основном мезофитами и ксеромезофитами: Cirsium vulgare, Cyclachaena xanthiifolia, Chenopodium album, Tripleurospermum perforatum, Capsella bursa-pastoris и др. В 2 раза меньше доля ксерофитного компонента (3б%), что характерно для исследуемой территории, расположенной в подзоне разнотравно-типчаково-ковыльных степей.
Из 12 ценотических групп (лесные, степные, луговые, опушечно-лесные, опушечно-степные, опушечно-луговые, опушечно-лугово-степные, лугово-лесные, лугово-степные, псамофитно-степные, при брежно-водные, сорные), представленных на участках исследования, мы выделили 5 основных, для которых характерно наибольшее количество видов (рис.).
Ценотический анализ флоры исследуемых участков показал преобладание степного компонента — 40% (18% — степные и 22% — лугово-степные виды), что обусловлено расположением района исследования в степной зоне. Большая доля
содержания сорных видов во флоре исследуемых участков объясняется антропогенным влиянием. Из сорных видов чаще всего встречаются: Cyclachaena xanthiifolia (46%), Berteroa incana (30%), Convolvulus arvensis (23%), Tripleurospermum perforatum (23%) и др.
Луговые Степные Лугово-степные Сорные Др. группы
9%
18%
22%
20%
31%
Рис. - Основные ценотические группы растений, представленные во флоре нарушенных участков
На нарушенных участках общее проективное покрытие растительных сообществ варьирует от 30 до 70%. Наблюдается упрощение видового состава фитоценозов по сравнению с ненарушенными зональными аналогами. В результате дигрессионной сукцессии происходит формирование растительных сообществ, в состав которых кроме наиболее устойчивых к антропогенному воздействию типичных для исследуемой территории видов растений (Stipa capillata, Festuca valesiaca, Koeleria cristata, Salvia stepposa, Potentilla humifusa, Thymus marschallianus, Euphorbia seguierana, Xanthoselinum alsaticum и др.) входят сорные виды и виды, способные в зависимости от условий среды проявлять себя как сорные (Artemisia vulgaris, Inula britanica, Lactuca tatarica, Lepidium ruderale, Taraxacum beckeri, Taraxacum officinale и др.). Для контрольного участка характерны следующие особенности растительного покрова: общее проективное покрытие — 90%; видовое разнообразие на учётной площади — более 30 видов; обилие (по шкале Друде) Cop3. Аспект — зелёный.
Согласно классификации П.Л. Горчаковско-го, на первой стадии антропогенной деградации (умеренное воздействие — 2 — 7 синантропных вида с незначительным обилием) находится большинство исследуемых участков, в том числе и оставленные на самовосстановление. На второй (интенсивное воздействие — 7 — 23 синантропных вида, один выступает как содоминант) и на третьей (полная деградация — происходит общее обеднение флористического состава и снижение числа синантропных видов (7 — 11), но хотя бы один из них становится на позицию доминанта) стадиях антропогенной деградации травянистой растительности находятся по одному участку.
В целом восстановление нефтезагрязнённых земель зависит от ряда факторов: характера и степени загрязнения; почвенно-климатических и ландшафтных условий; качества проведённых рекультивационных мероприятий и др.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
Выводы. 1. На исследуемых участках наблюдается упрощение видового состава фитоценозов по сравнению с ненарушенными зональными аналогами.
2. В своеобразных микроклиматических условиях восстановление участков идёт по схеме вторичной сукцессии, не исключающей образование временных «бурьянистых» сообществ (за счёт большого содержания в почвогрунтах семян полевых сорняков).
Литература
1. Чибилёв А.А. Ключевые экологические проблемы территориального развития Оренбургской области до 2030 года // Известия Оренбургского отделения Русского географического общества. 2008. №4. С, 9-24.
2. Алехин В.В. Растительность СССР в основных зонах. М.: Сов. наука, 1951. 512 с.
3. Вальтер Г. Общая геоботаника. М.: Мир, 1982. 259 с.
4. Горчаковский П.Л. Антропогенная трансформация и восстановление продуктивности луговых фитоценозов. Екатеринбург: Изд-во УНЦ РАН, 1999. 192 с.
5. Куликов П.В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения). Новосибирск: Наука, 2005. 543 с.
6. Серебряков И.Г. Жизненные формы высших растений и их изучение. // Полевая геоботаника. М. — Л.: Наука, 1964. Т. 3. С. 164-205.
