CC BY
86
УДК 574.3 + 582.579.2 (471.61) МОНИТОРИНГ ПОПУЛЯЦИЙ IBISPUMHA L. В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ1
В 2005-2010 гг. в Ростовской области осуществлялся мониторинг популяций Iris pumila L. Было описано более 60 популяций в разных частях нижнедонского ареала и выявлены десятки новых местонахождений. В статье приводится описание двух ценопопуляций Iris pumila. Наиболее крупные популяции отмечены в Орловском, Заветинском, Дубовском, Константиновском, Красносулинском районах. Установлено, что степень охраны местообитаний Iris pumila в Ростовской области недостаточная, поэтому рекомендуется создать ряд новых памятников природы на р. Белой, Ергенях, Донецком кряже, в Северном Приазовье, вдоль южного побережья Цимлянского водохранилища.
Ключевые слова: мониторинг, популяция, уязвимый степной вид, Ростовская область, памятник природы, интродукция.
Iris pumila L. (I. taurica Lodd.) (сем. Iridaceae) — касатик карликовый - степной вид, занесенный в Красную книгу РФ [1] с категорией редкости зб (редкий вид, спорадически встречающийся и малочисленный в пределах значительного ареала) и в Красную книгу Ростовской области [2] с категорией редкости 2 (уязвимый вид, сокращающий ареал и численность). Включался в списки редких, исчезающих и нуждающихся в охране растений Ростовской области с 1977 г. [3].
По характеру ареала это западнономадийский вид с иррадиациями в область переднеазиатского геоэлемента. В Ростовской области Iris pumila встречается спорадически по всей территории, не обнаруживая какой-либо явной географической приуроченности.
Это высокодекоративный гемиэфемероид, который размножается семенами (преимущественно) и вегетативно. В условиях Ростовской области вегетационный цикл касатика карликового длится в среднем 4,5-5 месяцев. Отрастание листьев происходит в конце марта, массовое цветение - в середине-конце апреля, созревание семян - в конце мая-начале июня. К концу июня-середине июля надземная часть растения полностью отмирает, наступает период летнего покоя. С увеличением влажности (середина-конец сентября) начинают отрастать молодые корни и формироваться почки возобновления, а в октябре-ноябре наступает период зимнего покоя.
Касатик карликовый довольно засухоустойчивый вид, фитоценотически наиболее тесно связанный с подзональными типами настоящих (разнотравно-дерновиннозлаковых), сухих (дерновиннозлаковых) и пустынных (полынно-дерновиннозлаковых) степей. В связи с массовой распашкой зональных степей в современных условиях Iris pumila чаще встречается в их эдафических (петрофитных, псаммофитных, галофитных) вариантах и в незональных по положению сообществах степных балок и речных долин. В балках и на склонах долин популяции Iris pumila приурочены к более или менее пологим приводораздельным, верхним и средним частям остепненных склонов, а также к опушкам низкорослых кустарниковых зарослей.
В 2005-2010 гг. осуществлялся мониторинг популяций Iris pumila на всей территории Ростовской области в рамках долгосрочного природоохранного мероприятия «Ведение Красной книги Ростовской области». Изучение популяций осуществлялось по специально разработанной программе мониторинга видов, занесенных в Красную книгу Ростовской области [2, 4]. За этот период было описано свыше 60 популяций
1 Работа выполнена при финансовой поддержке Комитета по охране окружающей среды и при-
родных ресурсов Администрации Ростовской области: проект «Ведение Красной книги Ростовской области: мониторинг краснокнижных видов растений и животных».
В.В. Федяева1 А.Н. Шмараева2 Ж.Н. Шишлова2
1)Южный федеральный университет, 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б. Садовая, 105
e-mail: vfedyeva@gmail.com
2)Ботанический сад ЮФУ, г. Ростов-на-Дону, 344041, пер. Ботанический спуск, 7
e-maihanshmaraeva@sfedu.ru
shishlova@sfedu.ru
(около 100 ценопопуляций) Iris pumila в разных районах области и выявлены десятки новых местонахождений, требующих дополнительного изучения.
В качестве примера в статье приводится описание двух ценопопуляций касатика карликового, расположенных на особо охраняемых природных территориях (ООПТ) в пределах приазовского ботанико-географического района и характеризующихся средними количественными показателями по наиболее важным параметрам.
Ценопопуляиия 1
Местонахождение: Усть-Донецкий р-н, 2 км севернее хутора Каныгин, правый коренной берег р. Дон, второй кластерный участок ООПТ «Раздорские склоны», остеп-ненный крутой склон юго-восточной экспозиции по правому берегу балки Медвежьей.
Географические координаты: 470 36.978' с. ш., 400 42.092' в. д.
Почвы: Смытые маломощные глинистые с фрагментами супесчаных.
Описание растительности: Разнотравно-дерновиннозлаковая степь; ассо-
циация: Stipa pulcherrima - Agropyron pectinatum - Artemisia marchalliana + ксерофит-ное разнотравье.
Ярусность: вертикальная структура растительного покрова не выражена, так как растительный покров разрежен, а многие виды в момент описания находятся в стадии весеннего отрастания и еще не достигли своих максимальных размеров. Напочвенный покров развит, состоит из лишайников и мхов.
Общее проективное покрытие - 50 %.
Флористический состав ассоциации (характерные виды на момент наблюдения, полужирным шрифтом выделены краснокнижные виды):
1. Stipa pulcherrima - cop2
2. Agropyron pectinatum - cop2
3. Artemisia marchalliana - cop2
4. Alyssum calycinum - sp3
5. A. desertorum - sp3
6. Artemisia austriaca - sp3
7. Asparagus officinalis - spi
8. Astragalus pseudotataricus - sp2
9. A. varius - sp3
10. Bellevalia sarmatica - spi
11. Bromopsis riparia - spi
12. Bromus squarrosus - sp2
13. Centaurea carbonata - sp3
14. Cephalaria uralensis - sp3
15. Chamaecytisus ruthenicus - sp3
16. Chondrilla latifolia - sp2
17. Cleistogenes bulgarica - sp3
18. Crupina vulgaris - sp1
19. Dianthus polymorphus - sp2
20. Echinops ruthenicus - cop1
21. Elytrigia repens - sp3
22. Ephedra distachya - sp3
23. Eremogone biebersteinii - sp2
24. Eryngium campestre - sp3
25. Euphorbia seguieriana - sp3
26. E. virgata - sp3
27. Falcaria vulgaris - sp3
28. Ferulago galbanifera - sp1
29. Festuca beckeri - sp3
30. F. valesiaca - sp3
31. Galatella villosa - sp3
32. Galium aparine - sp1
33. G. octonarium - sp2
34. G. verum - sp3
38. Holosteum umbellatum - sp3
39. Hylotelephium stepposum - sp2
40. Hypericum perforatum - sp2
41. Iris pumila - cop1
42. Jurinea cyanoides - sp1
43. Koeleria cristata - sp3
44. K. sabuletorum - sp3
45. Lappula squarrosa - sp2
46. Linaria genistifolia - sp2
47. Medicago minima - sp1
48. Meniocus linifolius - sp2
49. Oxytropis pilosa - sp3
50. Papaver rhoeas - sp1
51. Phleum phleoides - sp1
52. Poa crispa - sp3
53. Potentilla argentea - sp3
54. P. astracanica - sp1
55. P. humifusa - sp3
56. Rumex acetosella - sp1
57. Scabiosa ochroleuca - sp3
58. Scorzonera mollis - sp3
59. Senecio vernalis - sp1
60. Silene chlorantha - sp1
61. S. supina - sp1
62. Stachys atherocalyx - sp3
63. Stipa capillata - sp2
64. Teucrium polium - sp3
65. Thymus dimorphus - cop1
66. Trinia hispida - sp3
67. Tulipa schrenkii - sp1
68. Valeriana tuberosa - sp1
69. Verbascum phoeniceum - sp3
70. Veronica spicata - sp3
71. V. verna - sp3
35. Gypsophila altissima - sp3 72. Vincetoxicum maeoticum - spi
36. Helichrysum arenarium - sp3 73. Viola arvensis - sp3
37. Hieracium echioides - sp3 74. Xeranthemum annuum - sp3
Особенность степного фитоценоза, в составе которого обитает ценопоуляции касатика карликового, определяется его местоположением на крутом склоне, где регулярно происходит смыв плодородной почвы, в результате чего местами обнажаются почвообразующие породы. По этой причине в границах ценоза отмечаются элементы каменистых и песчаных степей, чем объясняется пестрый эколого-фитоценотический состав ассоциации и преобладание в разнотравье ксерофитных видов. Из типичных ксерофитных степных видов в ассоциации представлены Stipa pulcherrima C. Koch (доминирует), Festuca valesiaca Gaudin, Artemisia austriaca Jacq., Galatella villosa (L.) Reichenb. fil., Falcaria vulgaris Bernh., Eryngium campestre L. и др.; группа каменистостепных растений включает Cleistogenes bulgarica (Bornm.) Keng, Ephedra distachya L., Gypsophila altissima L., Silene supina Bieb., Echinops ruthenicus Bieb., Thymus dimorphus Klok. & Shost. и др.; группа песчаностепных видов представлена Artemisia marchalliana Spreng. (доминирует), Festuca beckeri (Hack.) Trautv., Koeleria sabuletorum (Domin) Klok., Dianthus polymorphus Bieb., Helichrysum arenarium (L.) Moench, Rumex acetosella L., Astragalus varius S.G. Gmel. и др.
Площадь ассоциации, к которой приурочена ценопопуляция касатика и которая имеет в пределах данной балочной системы фрагментарный характер, составляет свыше 4000 кв. м; куртины Iris pumila распределены в ней неравномерно, образуя местами скопления. Это связано с особенностями нанорельефа в границах описываемой ассоциации, неоднородностью почвенного покрова и степенью проективного покрытия растительного покрова. В разреженном травостое корневища касатика карликового довольно интенсивно разрастаются, в результате чего образуются куртины диаметром 20-50 см. Количество надземных побегов в одной куртине достигает 100 шт., большая часть из них вегетативные, доля генеративных побегов не превышает 20 %. Большая часть цветущих побегов плодоносит. На 1 кв. м произрастают в среднем две куртины. Таким образом, если в качестве учетной единицы принимать побег, то цено-популяция относится к нормальным, молодым. Устойчивость возрастной структуры обеспечивается как за счет клонирования, так и за счет семенного возобновления.
Поражений растений болезнями и вредителями не выявлено. Габитуально растения хорошо развиты, средняя высота побегов составляет 15 см. Жизненность особей удовлетворительная.
Степень антропогенной трансформации экотопа: Невысокая. Основные формы антропогенного воздействия на экотоп: близость населенных пунктов и связанная с этим антропогенная нагрузка, в первую очередь это умеренный выпас, облесение степных склонов, выкопка растений для пересадки.
Ценопопуляиия2
Местонахождение: Константиновский р-н, 3 км севернее хутора Ведерников, правый коренной берег р. Дон, ООПТ «Балка Дубовая», приводораздельная часть ос-тепненного склона западной экспозиции.
Географические координаты: 4700 36.641' с. ш., 4100 09.558' в. д.
Почвы: Смытый южный чернозем.
Описание растительности: Балочный вариант разнотравно-
дерновиннозлаковой степи; ассоциация: Festuca valesiaca - Galatella villosa + разнотравье.
Ярусность: вертикальная структура растительного покрова не выражена по причине разреженности травостоя, средняя высота травостоя - 40 см.
Общее проективное покрытие - 50 %.
Флористический состав ассоциации (характерные виды на момент наблюдения):
1. Festuca valesiaca - cop3 20.J. multiflora - sp3
2. Galatella villosa - cop3 21. Koeleria sabuletorum - sp3
3. Asparagus officinalis - sp1 22.Medicago romanica - sp3
4. Astragalus pseudotataricus - sp3 23. Phlomis pungens - sp2
5. Bellevalia sarmatica - sp1 24. Potentilla humifusa - sp2
6. Bothriochloa ischaemum - sp1 25. P. obscura - sp2
7- Centaurea adpressa - sp1 26. Ranunculus illyricus - sp2
8. Chondrilla juncea - sp1 27. Rindera tetraspis - sp3
9. Dianthus lanceolatus - sp1 28. Rosa sp. - sp1
10. Elytrigia repens - sp2 29. Scorzonera hispanica - sp1
11. Ephedra distachya - sp2 30. S. mollis - sp3
12. Eremogone biebersteinii - sp3 31. Seseli tortuosum - sp2
13. Eryngium campestre - sp3 32. Silene densiflora - sp1
14. Erysimum canescens - sp1 33. Tanacetum achilleifolium - sp2
15. Galium octonarium - sp3 34. Teucrium polium - sp3
16. Hieracium echioides - sp2 35. Thymus dimorphus - sp2
17. Inula aspera - sp2 36. T. marschallianus - sp3
18. Iris pumila - cop1 37. Verbascum phoeniceum - sp2
19. Jurinea arachnoidea - sp2 38. Veronica spicata - sp2
ООПТ «Балка Дубовая» представляет собой систему более или менее коротких и глубоких балок, пересекающих правый древний берег р. Дон. Низовья этих балок и крутосклонные берега покрыты коренным байрачным лесом - упрощенной дубравой, основная же часть территории памятника природы - это обедненный балочный вариант приазовской степи. Ассоциация, в составе которой обитаем многочисленная цено-популяция касатика карликового, занимает привершинную часть довольно крутого склона западной экспозиции одной из балок. Почвы на этом склоне большей частью эродированные, местами глинистые, поэтому растительный покров разреженный, а в его составе господствуют ксерофильные степные виды, включая доминанты - Festuca valesiaca и Galatella villosa. В составе разнотравья отмечаются также петрофильные виды, обитающие на глинистых обнажениях, например, Ephedra distachya, Bothriochloa ischaemum (L.) Keng, Thymus dimorphus и др.
Разреженный травостой - это благоприятное условие для развития ценопопу-ляции Iris pumila. В таких фитоценотических условиях его корневища более или менее интенсивно разрастаются, при этом образуются многочисленные небольшие по площади клоны. Площадь описанной ценопопуляции составляет около 1000 кв. м, а плотность - 9 куртин на 1 кв. м; в каждой из них насчитывается 1-5 надземных побегов. Около 20 % побегов от общего их количества цветут и плодоносят. Взрослые растения имеют небольшие размеры, их высота не превышает 12 см.
Фактов поражения растений болезнями и вредителями не выявлено. Жизненность особей удовлетворительная.
В целом ценопопуляция стабильна (многочисленная; ее самоподдержание происходит как за счет вегетативного размножения, так и за счет семенного, а условия экотопа более или менее благоприятны для поддержания численности и структуры).
Степень антропогенной трансформации экотопа: Невысокая. Основные формы антропогенного воздействия на экотоп: близость хутора Ведерников и связанная с этим антропогенная нагрузка, в том числе сенокошение, рекреация, распашка приводораздельных склонов.
В процессе мониторинга было установлено, что площадь отдельных популяций Iris pumila сильно колеблется в зависимости от площади сохранившего участка степей. Наибольшие по занимаемой площади популяции выявлены в относительно хорошо сохранившихся массивах полынно-дерновиннозлаковых и дерновиннозлаковых степей в юговосточных районах области, а также разнотравно-дерновиннозлаковых каменистых степей на выходах песчаников на Донецком кряже, где их площади могут достигать 75 га и более, а численность - сотни тысяч особей. Наряду с этим, в полосе разнотравно-дерновиннозлаковых степей, где сохранившиеся степные целины сильно фрагментированы, популяции Iris pumila обычно имеют площадь от нескольких сотен кв. м до 0,5-0,7 га. Размещение особей в границах ассоциаций, как правило, неравномерное, обычно его куртины образуют более или менее обособленные скопления (пятна) площадью 10-30 кв. м.
Все изученные популяции относятся к нормальным полночленным. В среднем соотношение численности виргинильных, генеративных и сенильных возрастных групп при-
мерно укладывается в пропорцию 2:4:1. Наибольших величин плотность популяций Iris pumila достигает в относительно разреженных сообществах петрофитных и песчаных степей и в степных сообществах на склонах балок и долин (до 20-30 генеративных куртин на 10 кв. м). В разреженном травостое компактные куртины, формирующиеся за счет разрастания коротких корневищ - ризомов, имеют диаметр 20-40 см; число побегов в них может достигать 100 шт. и более (доля генеративных побегов редко превышает 20 %). При дальнейшем разрастании клон приобретает кольцевидную форму. В более плотно сомкнутых сообществах целинных разнотравно-дерновиннозлаковых и дерновиннозлаковых степей (формации Stipeta ucrainicae, Stipeta lessingianae, Stipeta pulcherrimae, Stipeta dasyphyllae, Stipeta asperellae, Festuceta valesiaceae и др.) средняя плотность популяций обычно на порядок ниже. В таких сообществах диаметр взрослых генеративных куртин находится в пределах 15-20 см, хорошо выраженные кольцевидные старые клоны встречаются реже. При произрастании Iris pumila на склонах, подверженных смыву (крутые участки с обнажающимися суглинками, песками и каменистыми породами), размер его куртин увеличивается за счет более интенсивного разрастания корневищ (в отдельных случаях их диаметр достигает 70-85 см), сами же они становятся более рыхлыми. Например, на крутом южном склоне правого борта долины Дона в его нижнем течении в каменистой бородачевой степи на выходах опесчаненного понтического известняка (ассоциация Bothriochloa ischaemum + Stipa pulcherrima - Koeleria sabuletorum) Iris pumila образует скопления, в которых границы между куртинами выражены слабо за счет их взаимопроникновения. Максимально в таких рыхлых куртинах насчитывается 250-270 вегетативных и генеративных побегов.
Несмотря на тенденцию к сокращению ареала и численности, вызванную распашкой степей и хозяйственным использованием сохранившихся целин, состояние популяций Iris pumila в Ростовской области в настоящее время может рассматриваться как относительно стабильное. Немалая часть его популяций имеет пока большую численность (наиболее крупные отмечены в Орловском, Заветинском, Дубовском, Кон-стантиновском, Красносулинском районах).
Проведенные исследования показали, что лимитирующим фактором для популяций данного вида является не только интенсивность антропогенных нарушений местообитаний. В целом, потенциальную угрозу для вида представляют три фактора, а именно: значительная фрагментированность ареала и малочисленность большинства популяций; неустойчивость Iris pumila к выпасу, обусловленная поверхностным положением его корневищ; низкая и сильно колеблющаяся по годам семенная продуктивность. Так, коэффициент семинификации у Iris pumila в сообществах богаторазнотрав-но-дерновиннозлаковых степей на меловой подпочве в благоприятный по погодным условиям год составлял 33 %, вариабельность остальных параметров семенной продуктивности приближалась к максимальной [5]. Для малочисленных популяций близ населённых пунктов негативное влияние может оказывать искоренение вида как высоко декоративного раноцветущего растения, но в целом роль этого фактора незначительна.
В результате мониторинга установлено, что степень охраны местообитаний Iris pumila в Ростовской области недостаточная, несмотря на то, что он отмечается на всех (около 30) степных особо охраняемых природных территориях Ростовской области. В связи с этим задача охраны природных популяций Iris pumila остается актуальной, что подчеркивается также крайне недостаточной системой ООПТ в Ростовской области, которая не может обеспечить сохранения биологического разнообразия степных экосистем даже с минимальной полнотой. Немаловажно также, что полноценная охрана генофонда Iris pumila возможна только в его достаточно многочисленных популяциях, где находит выражение высокий уровень его генетического (анеуплоидные расы) и морфологического (прежде всего, большое разнообразие окраски листочков околоцветника) внутривидового полиморфизма. С этой точки зрения, наибольшую природоохранную ценность представляют только популяции Iris pumila в Государственном природном биосферном заповеднике «Ростовский» и его охранной зоне (Орловский и Ремонтненский р-ны) и памятниках природы «Раздорские склоны» (Усть-Донецкий р-н), «Золотые горки» (Октябрьский р-н), «Тузловские склоны» (Мясниковский р-н), «Балка Дубовая» (Констнантиновский р-н) и «Разнотравно-типчаково-ковыльная степь» (Зерноградский р-н).
Большинство же наиболее крупных популяций Iris pumila находится вне областной системы ООПТ. Часть из них расположена на участках, которые отличаются высокой степенью сохранности целинной степной растительности и концентрацией редких и исчезающих видов растений, в силу чего рекомендованы для включения в областную сеть ООПТ. В первую очередь, это массивы дерновиннозлаковых степей в верховьях р. Белой (Константиновский р-н); каменистых степей на выходах мергеля по склонам крупных балок, впадающих в Цимлянское водохранилище (Дубовский р-н), и комплексных полынно-дерновиннозлаковых степей на западных склонах Ергеней (За-ветинский р-н). Общая площадь этих планируемых ООПТ составляет 38,5 тыс. га. Природоохранную ценность представляют также популяции данного вида на нескольких меньших по площади участках каменистых степей в Северном Приазовье и на Донецком кряже (в долинах рек Крынка, Ясиновка, Нижнее Провалье, Лихая, Гнилуша и др.), которые также рекомендованы для включения в охраняемый земельный фонд.
Одной из мер по сохранению генофонда Iris pumila в Ростовской области является его интродукция в питомник краснокнижных видов растений Ботанического сада ЮФУ, который является ООПТ федерального и областного значения, где с 2008 г. формируется его популяция площадью 165 кв. м, представленная более 600 образцами из природных популяций [6].
1. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). - М.: Т-во научных изданий КМК, 2008. - 855 с.
2. Красная книга Ростовской области. Т. 2. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения грибы, лишайники и растения. - Ростов-на-Дону: Малыш, 2004. - 333 с.
3. Зозулин Г.М., Абрамова Т.И., Пашков Г.Д., Степнин Г.И., Федяева В.В. Материалы для Красной книги Ростовской области // Известия СКНЦ ВШ. Естественные науки. - 1977. -№1. - С.105-108.
4. Федяева В.В., Русанов В.А. Мониторинг редких и исчезающих видов растений и грибов Ростовской области // О состоянии и перспективах развития особо охраняемых природных территорий и проблеме борьбы с деградацией (опустыниванием) земель. - Станица Вёшенская, 2005. - С.29-36.
5. Слугинова И.С. Семенная продуктивность некоторых редких видов растений меловых обнажений бассейна Полной // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естеств. науки. - 2008. - №4(146). - С.75-79.
6. Шмараева А.Н., Шишлова Ж.Н. Опыт создания питомника краснокнижных видов растений в Ботаническом саду ЮФУ // Теоретические и прикладные проблемы использования, сохранения и восстановления биологического разнообразия травяных экосистем. - Ставрополь: АГРУС, 2010. - С.434-435.
Список литературы
POPULATIONS MONITORING OF IRISPUUMUAl. IN ROSTOV-ON-DON AREA
2) Botanical garden of SFU, Botanichesky spusk, 7, Rostov-on-Don, Russia
e-mail: vfedyeva@gmail.com
Monitoring of Iris pumila L. populations was realized in 2005-2010 on the territory of Rostov-on-Don area. There were described over 60 populations in different parts of Low-Don area and there were revealed tens of new sites. The descriptions of two cenopopulations of Iris pumila are presented in article. The largest populations were noted in Orlovsky, Zavetinsky, Dubovskoj, Konstantinovsky, Krasnosulinsky rural districts. It was defined that conservation measures for Iris pumila habitats in Rostov-on-Don area are insufficient, and it is recommended to create the row of a new, so called: «Nature Monuments» in the river White valley, on Ergeny heights, on Donetsky ridge, on Azov-sea north-coastlands, along south seaside of Cimlyanskky water-reservoir.
e-mail: anshmaraeva@sfedu.ru shishlova@sfedu.ru
The keywords: monitoring, population, vulnerable steppe species, Rostov-on-Don area, Nature Monuments, introduction.
