CC BY
85УДК 581.9
Шкараба Екатерина Михайловна
кандидат биологических наук, доцент, зав. гербария кафедры ботаники ПГГПУ
Шаяхметова Зоя Модарисовна кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры
ботаники ПГГПУ
ФГБОУ ВПО «Пермский государственный гуманитарно-педагогический
университет», Пермь, Россия 614990, Пермь, Сибирская 24, e-mail: shkaraba2011@yandex.ru;
sajtuna@rambler. ru
МЕСТА ОБИТАНИЯ И СОСТОЯНИЕ ПОПУЛЯЦИЙ ТЕЛИПТЕРИСА БОЛОТНОГО (THELYPTERIS PALUSTRIS SCHOTT) В
ПЕРМСКОМ КРАЕ
Shkaraba Ekaterina Mikhailovna
Ph.D., Associate Professor of Botany Shajakhmetova Zoya Modarisovna
Federal State Budget Educational Institution of Higher Professional Education «Perm State Humanitarian Pedagogical University»
24, Sibirskaja, 614000, Perm, Russia, e-mail: shkaraba2011@yandex.ru;
sajtuna@rambler. ru
THE HABITATS AND THE POPULATION STATUS OF THE MARSH FERN (THELYPTERIS PALUSTRIS SCHOTT) IN THE PERM REGION
Аннотация: изложены результаты мониторинга популяций Thelypteris palustris Schott, занесенного в Красную книгу Пермского края. Дана характеристика мест обитания, занимаемой площади и численности пяти ценопопуляций, расположенных в Соликамском, Добрянском и Пермском административных районах.
Ключевые слова: популяционный мониторинг, Красная книга,
Thelypteris palustris, ценопопуляция, местонахождение, лимитирующие факторы, Пермский край.
Abstract: the article contains the results of the monitoring of populations of Thelypteris palustris Schott, listed in the Red Book of the Perm region.
© Шкараба Е.М., Шаяхметова З.М., 2014
* Работа выполнена в рамках проекта «025Ф» программы стратегического развития ПГГПУ
The characteristics of habitats and the density of 5 cenopopulations located in Solikamsk, Dobryansk and Perm administrative areas are given.
Key words: population monitoring, Red Data Book, Thelypteris palustris, coenopopulation, location, limiting factors, Perm region.
В Пермском крае реализуется долгосрочная программа мониторинга состояния видов животного и растительного мира, занесенных в региональную Красную книгу и в приложение к ней [4]. Программа предусматривает регулярное обследование уже известных и выявление новых мест обитания, отслеживание динамики численности природных популяций редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, определение лимитирующих факторов, приводящих к сокращению численности. В данной работе представлена характеристика местонахождений и состояния популяций одного из объектов мониторинга - телиптериса болотного.
Thelypteris palustris Schott - летнезеленый длиннокорневищный равноспоровый папоротник из семейства Thelypteridaceae. Голарктический дизъюнктивный вид, его ареал охватывает Евразию, Кавказ, Сибирь, Среднюю Азию, Дальний Восток, Северную Америку, Северную Африку [13]. В Европейской части Российской Федерации вид отмечен во всех флористических районах, исключая Арктику [14]. В Центральной Сибири встречается в Иркутской области и Бурятии [12]. Из прилегающих к Пермскому краю и близлежащих регионов известен из республик Коми и Марий-Эл, Ханты-Мансийского АО, Свердловской, Челябинской областей [11, 8, 6].
Растет по окраинам болот, на сырых лугах, в заболоченных лесах, по берегам водоемов, обочинам дорог и кюветам. Встречается отдельными небольшими куртинами, реже образует густые заросли. В полосах зарастания озер участвует в образовании сплавин. На Камчатке растет на заболоченных термальных площадках у горячих источников и по берегам горячих ключей. Размножается спорами и вегетативно - частями корневища. Спороносные вайи отличаются от стерильных листьев завернутыми на нижнюю сторону краями сегментов 2-го порядка [2]. Лимитирующими факторами являются разработки торфяников, осушение болот, нарушение гидрологического режима, вызванного естественными причинами и различными видами деятельности. Телиптерис болотный введен в культуру как декоративное и охраняемое растение. В культуре размножается преимущественно частями корневищ [9]. Охраняется в ряде регионов Российской Федерации, из прилегающих к Пермскому краю регионов занесен в Красную книгу Республики Коми [5]. Природоохранный статус телиптериса болотного в Красной книге Пермского края соответствует III категории - редкий вид с локальным распространением.
Методика исследований. Обследование известных ранее и вновь выявленных местообитаний и оценка состояния популяций телиптериса болотного проводились в соответствии с методикой сбора, анализа и хранения научных данных [3]. Оценочными параметрами состояния популяций служили: занимаемая площадь, характер размещения особей в биотопе, численность,
1 БИОЛОГИЯ________________________________________________________________
плотность размещения, репродуктивные показатели, виталитет. В связи с невозможностью определения у телиптериса границ отдельных особей без выкапывания растений, за счетную единицу (с. е.) при учете численности принят лист папоротника (вайя). Занимающие небольшие площади малочисленные популяции учитывались полностью, в более крупных популяциях учет осуществляется на 25-50 пробных площадках размером 1 м2. Для получения сопоставимых данных производился пересчет на плотность расположения (количество с. е. на м ). Отслеживание динамики численности в течение 5-летнего периода проведено в популяции, расположенной в Добрянском р-не, в других популяциях учет численности был однократным. О жизненном состоянии и репродуктивном потенциале популяций судили по процентному соотношению количества спороносных и стерильных листьев.
Обсуждение результатов. Сведения о местонахождениях телиптериса болотного в Пермском крае содержатся в публикациях П. В. Сюзева [10], К. Н. Игошиной [1] и С. А. Овеснова [7]. В гербарии Пермского университета (PERM) хранятся единичные образцы, собранные в разные годы П. В. Сюзевым в окрестностях г. Перми, К. Н. Игошиной в Чусовском, Н. В. Москвиной и Т. В. Козьминых в Кочевском, С. А. Овесновым в Еловском и Чайковском административных районах (табл. 1). За восьмилетний период мониторинговых исследований выявлено 5 местонахождений охраняемого вида, из которых
2 расположены в Соликамском, 1 - в Добрянском районах и 2 - в окрестностях г. Перми. При обследовании биотопов в местах прежних находок в Чусовском, Очерском, Кочевском и Чайковском районах вид не был обнаружен.
Таблица 1
Местонахождения телиптериса болотного в 1ермском крае
Местонахождение Биотоп Источники информации
Очерский завод Берег пруда Сюзев П. В. [10]
Окрестности г. Перми По берегам озер в долине Камы Сюзев П. В., гербарный образец, VII 1890
Чусовской р-н, древняя старица р. Чусовой, окрестности деревни В-Попово Ольшаник пойменный, у ольховых кочек в воде Игошина К. Н.[1]; гербарный образец от 1. 08. 1923 г.
Кочевский р-н, 2,5 км к югу от села Кочево Хвощево-вахтовое болото с сосной Москвина Н. В., Козьминых Т. В., гербарный образец от 23. 07. 1987 г.
Еловский р-н, долина р. Малиновка, 4 км к югу от с. Елово Заболоченный ольшаник Овеснов С. А.[7]; гербарный образец от 24. 08. 1976 г.
Чайковский район, 0,6 км к юго-востоку от д. Чернушка Сфагново-осоковое болото Овеснов С. А.[7]; гербарный образец от 22. 07. 1977 г.
Добрянский р-н, правый борт долины Камы. Окрестности биостанции «Верхняя Кважва» Осоково-сфагновое болото Данные авторов
Окончание табл. 1
Местонахождение Биотоп Источники информации
Соликамский р-н, ООПТ «Осокинское болото», 2,5 км от пос. Сим, 1-я надпойменная терраса правого берега р. Глухая Вильва Заболоченный берёзово-сосновый высокотравный лес Данные авторов
Заболоченный березняк высокотравный
Окрестности г. Перми, 1-я надпойменная терраса правого берега р. Кама в 2 км от с. Оборино Облесенное низинное болото Данные авторов
Кировский р-н г. Перми, Закамск. Лесной выдел возле базы отдыха «Спутник» Смешанный зеленомошно-сфагновый лес Устное сообщение Безгодова А. Г.; данные авторов
В Соликамском районе телиптерис обнаружен в бассейне р. Глухая Вильва на особо охраняемой природной территории (ООПТ) местного значения «Осокинское болото». Ценопопуляции располагаются в двух рядом расположенных заболоченных лесных фитоценозах - смешанном мелколиственно-хвойном высокотравном лесу и высокотравном березняке. Смешанный лес сформировался на вырубке и представляет собой стадию восстановительной сукцессии. Древостой в почти равных долях составлен березой пушистой (Betula alba) и сосной обыкновенной (Pinus sylvestris) 60летнего возраста с незначительной примесью более молодых деревьев ели сибирской (Picea obovata). Немногочисленный подрост составлен елью и располагается преимущественно в окнах. В хорошо развитом травяном ярусе преобладает крупнотравье (Polygonum bistorta, Filipendula ulmaria, Angelica sylvestris, Geranium sylvaticum, Carex appropinquata). Мхи не образуют сплошного яруса, на приствольных возвышениях обычен Pleurosium schreberi, западины и микропонижения занимают Rhytidiadelphus triquetrus, Sphagnum riparium, Calliergonella cuspidata. Телиптерис болотный относится к числу сопутствующих видов в структуре травяного яруса.
Ценопопуляция составлена несколькими куртинами, сосредоточенными на небольшой площади. Сформировавшийся на вырубке березняк отличается сильной обводненностью, разреженным древостоем из березы пушистой, отсутствием подроста и мощным развитием травяного яруса, в котором широко представлены Ligularia sibirica, Filipendula ulmaria, Caltha palustris, Trisetum sibiricum, Rumex acetosa, Galium palustre. Роль телиптериса в структуре травяного яруса ничтожно мала в связи с локальным распространением и низкой численностью.
Популяция телиптериса в Добрянском районе расположена на небольшом осоково-сфагновом болоте в долине Камы вблизи западных границ охраняемого ландшафта «Верхняя Кважва». Популяция занимает облесенную западную часть болота, где сохраняется проточный режим. Вытекающий из болота ручей впадает в Камское водохранилище. В состав древесного яруса входят Betula alba, Pinus sylvestris, Alnus incana, Salix myrsinifolia, S. cinerea. Кустарничково-травяной ярус отличается значительным флористическим
разнообразием, в нем широко представлены осоки и злаки (Carex appropinquata, C. diandra, C. juncella, Calamagrostis canescens, C. purpurea). Характерными представителями разнотравья являются Cirsium palustre, Epilobium palustre, Menianthes trifoliata, Comarum palustre. Из болотных кустарничков на облесенные участки заходят Oxycoccus palustris и Chamaedaphne calyculata. Моховой покров составлен сфагновыми и зелеными мхами (Sphagnum flexuosum, S. teres, S. girgensohnii, Aulacomnium palustre, Climacium dendroides, Pseudobryum cinclidioides, Brachythecium rivulare, Cratoneuron filicinum, Rhizomnium pseudopunctatum). В этом биотопе телиптерис образует густые заросли и входит в состав доминантов травяного яруса.
Популяции телиптериса в окрестностях г. Перми приурочены к двум биотопам, сильно различающимся по режиму увлажнения. В окрестностях с. Оборино охраняемый вид папоротника растет в воде возле стволов ольхи на сильно обводненном низинном болоте, обрамляющем берега лесного озера. Местом обитания телиптериса возле базы отдыха «Спутник» является мелколиственно-хвойный сырой зеленомошно-сфагновый лес, который занимает выдел площадью 21,5 га и расположен по обе стороны асфальтированной дороги, ведущей к базе отдыха. Здесь телиптерис встречается в пределах всего выдела, занимая многочисленные сырые микропонижения и западины. Неоднородный по сомкнутости крон и возрасту древостой образует два яруса - верхний, более зрелый (V - VI класс возраста) представлен сосной с небольшой примесью ели и березы; в более молодом нижнем ярусе в равных долях - ель и береза. В напочвенном покрове ярко выражена мозаичность, обусловленная неоднородностью и пестротой микрорельефа. Относительно ровные участки и приствольные возвышения заняты типичными представителями зеленомошных сосновых и еловых лесов, а сырые микропонижения и западины заселены растениями сырых и заболоченных лесов.
Фактические данные о численности обследованных ценопопуляций и занимаемой ими площади приведены в табл. 2. Изученные популяции сильно различаются между собой как по занимаемой площади, так и по уровням численности. Крайне малочисленными с ограниченной несколькими метрами площадью обитания являются популяции заболоченного березняка в Соликамском районе и облесенного низинного болота в окрестностях г. Перми. Каждая из этих популяций составлена двумя изолированными малочисленными клонами с общей численностью 37 и 38 счетных единиц. Относительно высокие показатели плотности популяции в данном случае определяются очень небольшими размерами занимаемой площади.
Промежуточное положение занимает популяция, расположенная в заболоченном березово-сосновом лесу (Соликамский район). Она составлена несколькими изолированными клонами, которые рассредоточены на площади
2
200 м . Общая численность популяции составила 193 счетных единицы при
2
плотности расположения 0.96 с. е./м .
Таблица 2
Занимаемая площадь и численность ценопопуляций телиптериса болотного
Местонахождение ценопопуляции Г од учета Занимаемая площадь, м2 Плотность популяции, счетная единица/ м2
Заболоченный берёзово-сосновый высокотравный лес, ООПТ «Осокинское болото», Соликамский р-н 2011 200 0,96
Заболоченный березняк высокотравный, ООПТ «Осокинское болото», Соликамский р-н 2011 5 7,4
Осоково-сфагновое болото, Добрянский р-н 2007 500 11,3
2008 500 12,4
2010 700 40,8
2011 700 61,1
Облесенное низинное болото, окрестности г. Перми 2011 5 7,6
Смешанный зеленомошно-сфагновый лес, Кировский р-н г. Перми, Закамск 2011 150 000 40,3
75000 23,6
К числу активно развивающихся и устойчивых отнесена ценопопуляция осоково-сфагнового болота в Добрянском районе. Выявлена стойкая тенденция к росту численности и увеличению площади обитания. За пятилетний период наблюдений занимаемая популяцией площадь увеличилась в 1,4 раза, а численность возросла в 5,5 раз.
Самой крупной и многочисленной является популяция, обнаруженная в 2011 г. в лесном массиве, прилегающему к микрорайону Закамск. Местом обитания является смешанный зеленомошно-сфагновый лес, занимающий площадь 22,5 га. Популяция расположена в смешанном зеленомошно-сфагновом лесу, который занимает площадь 22,5 га. Телиптерис болотный рассредоточен по всему лесному выделу, местами образуя обширные заросли. В популяции выделено два локалитета с плотностью расположения 23,6 и 40,3 с. е./м . Лесной массив расположен в активно посещаемом месте, о чем свидетельствуют многочисленные тропы с явными признаками уплотнения почвы и угнетения растений. Расположение данной популяции в черте города создает угрозу для ее существования в связи с возможной застройкой.
Существенные различия выявлены также в репродуктивном потенциале обследованных ценопопуляций (рисунок). Очень малочисленные ценопопуляции в Соликамском р-не и в окрестностях г. Перми составлены только стерильными особями, на что указывает отсутствие спороносных листьев. Такие популяции на данном этапе развития не способны к размножению и расселению с помощью спор, основного способа размножения телиптериса болотного в естественной среде обитания. Вероятнее всего, это молодые, недавно внедрившиеся в биотопы популяции, не достигшие генеративного возраста. Для обоснованного прогноза дальнейшей судьбы столь
малочисленных популяций с критическим уровнем численности необходимы более продолжительные наблюдения.
Рис. 1. Соотношение стерильных и спороносных листьев в популяциях телиптериса болотного (по данным учета 2011 г.).
1. Заболоченный берёзово-сосновый высокотравный лес, Соликамский р-н. 2. Заболоченный березняк высокотравный, Соликамский р-н. 3. Низинное облесенное болото, окрестности г. Перми. 4. Смешанный зеленомошно-сфагновый лес, окрестности г. Перми. 5. Осоково-сфагновое болото, Добрянский р-н.
Более многочисленные популяции составлены разновозрастными особями, часть из которых способна к размножению спорами. По данным учета, проведенного в 2011 г., доля спороносных листьев в трех популяциях варьировалась в пределах 10.8 -15.6 %.
Выводы. Ограниченное количество местонахождений телиптериса болотного на территории Пермского края, выявленных в процессе флористических исследований, свидетельствует о редкости данного вида папоротника и обоснованности его занесения в региональную Красную книгу. В рамках программы мониторинга обследовано пять ценопопуляций, из которых две являются малочисленными, не способными на данном этапе своего развития к увеличению численности. В то же время наличие крупных и активно развивающихся популяций с высоким уровнем численности свидетельствует о стратегической способности вида образовывать устойчивые популяции без применения специальных мер охраны при условии сохранения мест обитания.
Список литературы
1. Игошина К. Н. Некоторые дополнения к флоре Западного Приуралья // Изв. Биол. НИИ и биол. станция при Пермском ун-те. - 1925. - Т. 4, вып. 5. -С. 221 - 236.
2. Иллюстрированный определитель растений Пермского края / под ред. С. А. Овеснова. - Пермь: Книжный мир, 2007. - 743 с.
3. Красная книга Пермского края // науч. ред. А. И. Шепель. - Пермь: Книжный мир, 2008. - 256 с.
4. Красная книга Республики Коми. / Ин-т биологии Коми науч. центра УрО РАН. - Сыктывкар, 2009. - 272 с.
5. Куликов П. В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения). - Екатеринбург - Миасс: Геотур, 2005. - 537 с.
6. Методика сбора, анализа и хранения научных данных по объектам животного и растительного мира, принадлежащих к видам, занесённым в Красную книгу Пермской области: приказ начальника управления по охране окружающей среды Пермской области № 98 от 09. 06. 2003. - Пермь, 2003. - 31 с.
7. Овеснов С. А. Конспект флоры Буйской волнистой равнины (юго-запад Пермской области) / Перм. ун-т. - Пермь, 1983. - 72 с.- Деп. в ВИНИТИ 09.09.83, №5151-83 Деп.
8. Определитель сосудистых растений Среднего Урала. - М: Наука, 1994. -525 с.
9. Семенова Г. П. Редкие и исчезающие виды флоры Сибири: биология, охрана / Рос. акад. наук, Сиб.отд. Центральный Сибирский бот. сад. - Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2007. - 408 с.
10. Сюзев П. В. Конспект флоры Урала в пределах Пермской губернии. -М., 1912 . - 206 с.
11. Флора северо-востока европейской части СССР. - Л.: Наука, 1974. - Т.1. -275 с.
12. Флора Сибири. - Новосибирск: Наука.1988. - Т. 1. Lycopodiaceae -Hydrocharitaceae. - 199 с.
13. Фомин А. В. Класс I. Папоротниковые - Filicales. // Флора СССР. - Л., 1934. -Т.1. - С. 16-100.
14. Шмаков А. И. Определитель папоротников России. - Барнаул, 1999. - 108 с.
