CC BY
66
АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ
УДК 581. 526. 426
А. А. Миронова, Л. А. Новикова, Е. Ю. Кулагина
ХАРАКТЕРИСТИКА СТЕПНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НЕВЕРКИНСКОГО РАЙОНА ПЕНЗЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
Аннотация. Обследовано шесть участков степной растительности, из которых четыре обнаружены впервые. Флора включает 145 видов, в том числе много редких, два вида (Astragalus rupifragus, Kochia prostrate) впервые обнаружены в Пензенской области. Установлены закономерности распределения основных растительных ассоциаций по элементам рельефа.
Ключевые слова: степи, луга, Система ООПТ, Пензенская область, флора, растительность, памятник природы «Шуро-сиран», охрана фиторазнообразия.
Степная растительность Неверкинского района Пензенской области недостаточно изучена. В этом районе располагаются два участка Государственного природного заповедника «Приволжская лесостепь»: «Кунчеровская лесостепь» и «Борок». Степная растительность хорошо сохранилась на первом заповедном участке и практически отсутствует на втором. В «Борке» отмечаются отдельные дерновины Stipa pennata, которые в последнее время успешно распространяются в долине р. Кадады. Степная растительность заповедного участка «Кунчеровская лесостепь» очень разнообразна и включает зональные (на плакорах) и экстразональные варианты (на склонах преимущественно южной экспозиции). Эти степи были обнаружены еще в конце XIX в. и в настоящее время достаточно хорошо изучены [1—5].
На территории Неверкинского района кроме заповедника находятся один памятник природы «Урочище Шуро-сиран» [6] и расположенный на его территории «Бикмур-зинский песчаник». В последнее время нами были обнаружены еще четыре степных участка: «Ериклейская степь» и «Сосновый овраг» (в 2012 г.), а также «Мансуровская степь» и «Сорминская степь» (в 2014 г.).
В целях изучения этих шести степных участков было выполнено 80 геоботанических описаний:
1) «Ериклейская степь» у с. Октябрьское (10 описаний);
2) «Сосновый овраг» у с. Старая Андреевка (10 описаний);
3) «Мансуровская степь» у с. Мансуровка (5 описаний);
4) «Сорминская степь» на коренном берегу р. Сормино (5 описаний);
5) «Урочище Шуро-сиран» у с. Бикмурзино (40 описаний);
6) «Бикмурзинский песчаник» (10 описаний).
105
Вестник Пензенского государственного университета № 2 (10), 2015
Для изучения растительности исследуемых участков были заложены 12 геоботанических профилей, на которых проводились описания пробных площадей в наиболее типичных местообитаниях: на склонах разных экспозиций (южная, западная, восточная) и разных уровнях рельефа (вершины склонов, средняя часть склонов, подножья склонов). Закладывались пробные площадки размером 4 м2 (2 м х 2 м) и проводилось их геоботаническое описание традиционным методом: отмечалось ОПП - общее проективное покрытие травостоя и ПП - проективное покрытие каждого вида растений. Для каждой пробной площади устанавливался полный флористический состав.
Описания пробных площадок проводились традиционным способом, в дальнейшем была разработана доминантная классификация с учетом эколого-фитоценотических групп. Латинские названия видов растений приводятся по С. К. Черепанову [7].
Флора шести изученных участков включает 145 видов, относящихся к 100 родам, 28 семействам и 2 классам: Magnoliopsida и Liliopsida отдела Magnoliophyta. Три вида внесены в Красную книгу России [8]: Stipa dasyphylla и S. Pennata со статусом 3 и Iris aphylla со статусом 2; 18 видов - в Красную книгу Пензенской области [9]: Allium lineare, Astragalus rupifragus, Inula germanica, Kochia prostrate, Onosma simplicissima со статусом 1; Scorzonera ensifolia, Stipa borysthenica, S. dasyphylla со статусом 2; Adonis vernalis, Allium flavescens, Amygdalus nana, Astragalus varius, Galatella linosyris, Melica transsilvanica, Spiraea crenata, Stipa pennata, S. tirsa со статусом 3. Кроме того, два вида (Astragalus rupifragus, Kochia prostrate) впервые обнаружены в Пензенской области.
Растительность изученных участков Неверкинского района включает 46 растительных ассоциаций, из которых 24 относятся к настоящим степям, 15 - к луговым степям, 6 - к остепененным лугам и 1 - к кустарниковому типу растительности. По нашим данным, в изученном растительном покрове преобладают по площади ассоциации степей (91 %), в меньшей мере представлены луга (8 %) и кустарники (1 %).
Степная растительность данного района включает настоящие и луговые степи. Настоящие степи занимают 68 % площади и развиваются по крутым склонам преимущественно южной экспозиции. Меньше распространены луговые степи, которые покрывают 23 % площади и занимают менее ксерофильные условия мест обитания. Прежде луговые степи занимали водораздельное пространство, в настоящее время они распаханы и сохранились на пологих склонах южной экспозиции. Нами описаны остепненные луга только на 8 % изученной территории. Эта растительность имеет более широкое распространение и развивается в мезофильных условиях, или в условиях интенсивной антропогенной трансформации.
Настоящие степи (68 %) характеризуются преобладанием степных видов (от 72 до 100 %), причем за счет растений настоящих степей (ксерофитов), участие которых колеблется в ассоциациях от 51 до 94 %. ОПП в этих ассоциациях обычно невысокое и может изменяться от 30 до 67 %. Травостой обычно не очень высокий и сильно разреженный. Настоящие степи представлены четырьмя группами формаций: полукустарничковыми, дерновинно-злаковыми, разнотравными, кустарниковыми.
Полукустарничковые настоящие степи включают шесть ассоциаций с доминированием или участием Kochia prostrata и Onosma simplicissima и занимают 6 % площади. Участие полукустарничков в них колеблется от 21 до 67 %. ОПП довольно низкое (от 34 до 51 %). Степные элементы составляют от 72 до 100 %, а участие настоящих ксерофитов может меняться от 60 до 94 %. Это чрезвычайно редкие для Пензенской области сообщества: ассоциации с доминированием и участием Kochia prostrata отмечаются только в «Ериклейской степи», а ассоциации с доминированием и участием Onosma simplicissima - только на территории «Соснового оврага».
Дерновиннозлаковые настоящие степи занимают 21 % площади и образуют три ассоциации с доминированием Stipa capillata, S. borysthenica и S. tirsa. ОПП может
106
Актуальные вопросы естествознания
меняться от 34 до 64 %. Отмечается высокое участие степных элементов (от 80 до 97 %), причем за счет ксерофитов (от 52 до 82 %). Преобладает группа злаков (от 57 до 66 %), и прежде всего дерновинных злаков - различных видов ковылей. Особенно широкое распространение (12 %) имеет разнотравно-тырсовая ассоциация, которая часто встречается на территории «Урочища Шуро-сиран» и «Сорминской степи». Разнотравноднепровскоковыльная ассоциация отмечается только в «Сосновом овраге», а разнотравно-узколистноковыльная - только в «Ериклейской степи». Следует отметить, что дерновиннозлаковые настоящие степи развиваются в условиях наименьшего антропогенного влияния и, по сути, представляют собой конечные этапы восстановления настоящих степей.
Разнотравные настоящие степи особенно разнообразны (13 ассоциаций) и покрывают значительную площадь (40 %). ОПП колеблется от 30 до 67 %. Участие группы разнотравья может достигать 53-91 %, в том числе и бобовых (58 %). Большинство этих ассоциаций представлено на территории «Урочища Шуро-сиран». Ассоциация с доминированием и участием Astragalus rupifragus отмечается только в «Ериклейской степи». Тырсово-мохнатосолонечниковая ассоциация может развиваться на территории «Урочища Шуро-сиран» либо в «Сорминской степи». Разнотравные ассоциации часто формируются при значительном нарушении степей либо отражают начальные этапы их восстановления, особенно на псаммофильных субстратах. Крайне нарушенный характер имеют ассоциации с доминированием Artemisia austriaca («Урочище Шуро-сиран»), которая формируется под влиянием чрезмерного выпаса. Ассоциация с преобладанием Echinops ruthenicus хорошо представлена в «Мансуровской степи» и также отражает антропогенный вариант степной растительности. Важно отметить, что восстановление многих редких видов также происходит в условиях нарушенных сообществ.
Кустарниковые настоящие степи занимают всего 1 % площади. ОПП 50 %. Участие степных элементов составляет 99 %, причем 55 % представлено настоящими ксерофитами. Участие степных кустарников в фитоценозах не должно превышать 50 % ОПП. В противном случае они будут относиться к кустарниковому типу растительности. Представлены кустарниковые настоящие степи одной ракитниково-днепровско-ковыльно-сумсковасельковой ассоциацией, которая отмечается только в «Сосновом овраге». ОПП составляет 50 %. Участие Chamaecytisus ruthenicus в ассоциации составляет 16 %.
Луговые степи занимают 23 % обследованной площади и включают 15 ассоциаций. ОПП несколько выше и колеблется от 24 до 96 %. При этом в ассоциациях преобладают степные виды от 58 до 96 % и в основном растения луговых степей (мезоксерофи-ты), которые составляют от 37 до 81 %. Прежде луговые степи в Неверкинском районе занимали выровненное водораздельное пространство с суглинистыми и супесчаными почвами, но они плохо сохранились. В настоящее время они приурочены к пологим склонам преимущественно южной экспозиции. Луговые степи представлены четырьмя группами формаций: дерновиннозлаковыми, корневищнозлаковыми, разнотравными и кустарниковыми.
Дерновиннозлаковые луговые степи занимают 2 % площади и включают две ассоциации, с доминированием Stipa pennata («Сосновый овраг») и S. tirsa («Мансуровская степь»). ОПП низкое (41-46 %). В этих ассоциациях отмечается высокое участие степных видов (96 %), причем мезоксерофиты достигают от 78 до 81 %. Эти ассоциации также развиваются в условиях наименьшего антропогенного нарушения, и в связи с этим они отражают конечные этапы восстановления зональных луговых степей на водораздельных поверхностях, где они практически не сохранились.
Корневищнозлаковые луговые степи встречаются в условиях значительной пастбищной дигрессии. Они представлены одной разнотравно-береговокострецовой ассоциацией, которая занимает 6 % площади «Урочища Шуро-сиран» и «Мансуровской сте-
107
Вестник Пензенского государственного университета № 2 (10), 2015
пи», расположенных в непосредственной близости от сел и постоянно испытывающих интенсивное антропогенное воздействие.
Разнотравные луговые степи представлены девятью ассоциациями и покрывают 11 % площади. Разнотравные луговые степи дают ассоциации с доминированием Artemisia austriaca, Inula germanica, Galatella villosa, Salvia stepposa, Adonis vernalis, Artemisia campestris («Урочище Шуро-сиран») и Prunus spinosa («Бикмурзинский песчаник»). ОПП сильно меняется от 24 до 96 %. В этих ассоциациях степные элементы составляют от 58 до 90 %, а мезоксерофиты - от 40 до 74 %. Среди этих ассоциаций встречается много редких, которые нуждаются в охране. Вместе с тем разнотравные луговые степи часто отражают крайние этапы деградации степной растительности. Например, ассоциация с доминированием Artemisia campestris и A. austriaca развивается в условиях интенсивного выпаса. Многие из них, наоборот, отражают начальные этапы восстановления степей (бурьянистую стадию).
Кустарниковые луговые степи включают четыре ассоциации с участием Cerasus fruticosa и Spiraea crenata и занимают 4 % площади. ОПП довольно высокое (от 46 до 95 %). В этих ассоциациях степные виды составляют от 63 до 89 %, а мезоксерофиты - от 42 до 63 %. Кустарник в этих сообществах может составлять от 11 до 32 % проективного покрытия (но всегда меньше 50 %). Кустарниковые луговые степи, описанные на «Урочище Шуро-сиран», развиваются преимущественно на опушках или лесных полянах. В связи с сильной разреженностью лесов кустарники часто формируют в них выраженный кустарниковый ярус. Вместе с тем они могут образовывать кустарниковые настоящие степи и кустарниковые луговые степи в разных экологических условиях. Усиление роли кустарников в этих сообществах приводит к формированию кустарникового типа растительности (1 %).
Остепненные луга описаны только на площади 8 %. ОПП колеблется от 39 до 89 %. В остепненных лугах преобладают луговые виды (от 56 до 90 %), и в основном ксероме-зофиты (от 48 до 72 %). Они занимают депрессии на водоразделе (западины), а также подножья склонов разной экспозиции, лощины и ложбины. Остепненные луга включают шесть ассоциаций, из которых две относятся к корневищнозлаковым и четыре - к разнотравным группам формаций.
Корневищнозлаковые остепненные луга включают ассоциации с доминированием Poa angustiglumis и Calamagrostis epigeios. ОПП - от 59 до 71 %. В этих ассоциациях преобладают луговые виды (65-90 %) за счет ксерофитов (59-60 %). Доминирует группа злаков (от 60 до 63 %), разнотравья значительно меньше (32-36 %). Встречаются бобовые, кустарники отсутствуют совсем.
Разнотравные остепненные луга образуют ассоциации с доминированием Securigera varia, Artemisia austriaca, Potentilla argentea («Урочище Шуро-сиран») и Prunus spinosa («Бикмурзинский песчаник»). ОПП дает от 39 до 89 %. В ассоциациях преобладают исключительно луговые виды (56-76 %), преимущественно ксеромезофиты (48-72 %). Разнотравные остепненные луга также отражают крайние степени деградации растительности и начальные этапы демутации.
Кустарниковый тип растительности представлен одной вишнево-разнотравно-тырсовой ассоциацией. ОПП - 97 %. Отмечается высокое участие степных видов (97 %) и мезоксерофитов (92 %).
Выводы
1. Флора шести степных участков Неверкинского района включает 145 видов, из которых три вида занесены в Красную книгу Российской Федерации (2008) и 18 видов в Красную книгу Пензенской области (2013).
108
Актуальные вопросы естествознания
2. Растительность изученных участков Неверкинского района включает 46 растительных ассоциаций, из которых 24 относятся к настоящим степям, 15 - к луговым степям, 6 - к остепненным лугам и 1 - к кустарниковому типу растительности.
3. В связи с высокой флоро-ценотической ценностью изученных степных участков Неверкинского района предлагаем кроме существующего памятника природы «Урочище Шуро-сиран» включить в систему ООПТ Пензенской области еще два участка в качестве памятников природы: «Ериклейская степь» у с. Октябрьское и «Сосновый овраг» у с. Старая Андреевка.
Список литературы
1. Спрыгин, И. И. Материалы к флоре губерний Пензенской и Саратовской / И. И. Спрыгин // Труды общества естествоиспытателей при Казанском университете. - 1896. - Т. 29, вып. 3. -С. 3-158.
2. Келлер, Б. А. Из области черноземно-ковыльных степей / Б. А. Келлер // Ботаникогеографические исследования в Сердобском уезде Саратовской губернии. - Казань : Типолитография Имп. Казан. ун-та, 1903, - 136 с.
3. Солянов, А. А. Флора Пензенской области / А. А. Солянов. - Пенза : ПГПУ им. В. Г. Белинского,
2001. - 310 с.
4. Новикова, Л. А. Охрана разнообразия степей на западных склонах Приволжской возвышенности / Л. А. Новикова // Раритеты флоры Волжского бассейна : докл. участников II Всерос. науч. конф. (г. Тольятти, 11-13 сентября 2012 г.). - Тольятти : Кассандра, 2012. - С. 175-179.
5. Новикова, Л. А. Разнообразие степей Пензенской области / Л. А. Новикова // Лесостепь Восточной Европы: структура, динамика и охрана : сб. ст. Междунар. науч. конф., посвящ. 140-летию со дня рождения И. И. Спрыгина (г. Пенза, 10-13 июня 2013 г.). - Пенза : Изд-во ПГУ, 2013. - С. 189-191.
6. Новикова, Л. А. Урочище «Шуро-сиран» (Пензенская область) - местообитание редких видов / Л. А. Новикова, А. А. Чистякова // Природное наследие России: изучение, мониторинг, охрана : материалы Междунар. конф. (г. Тольятти, 21-24 сентября 2004 г.). - Тольятти : ИЭВБ РАН, 2004. - С. 196-197.
7. Черепанов, С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств / С. К. Черепанов. -СПб. : Мир и семья-95, 1995. - 990 с.
8. Красная книга Российской Федерации (Растения и грибы). - М. : Тов-во научных изданий «КМК», 2008. - 855 с.
9. Красная книга Пензенской области. Ч. I. Растения и грибы. - Пенза: Пензенская правда,
2002. - 160 с.
Миронова Анна Андреевна
студентка,
Пензенский государственный университет E-mail: ann200492@yandex.ru
Новикова Любовь Александровна
доктор биологических наук, профессор кафедра общей биологии и биохимии Пензенский государственный университет E-mail: la_novikova@mail.ru
Кулагина Евгения Юрьевна
студентка,
Пензенский государственный университет E-mail: kulagina1995@rambler.ru
Mironova Anna Andreevna
student,
Penza State University
Novikova Lyubov' Aleksandrovna
doctor of biological sciences, professor, sub-department of general biology and biochemistry, Penza State University
Kulagina Evgeniya Yur'evna
student,
Penza State University
109
Вестник Пензенского государственного университета № 2 (10), 2015
УДК 581. 526. 426 Миронова, А. А.
Характеристика степной растительности Неверкинского района Пензенской области / А. А. Миронова, Л. А. Новикова, Е. Ю. Кулагина // Вестник Пензенского государственного университета. - 2015. -№ 2 (10). - C. 105-110.
