CC BY
153
УДК 581.9
ОСОБЕННОСТИ ФЛОРЫ РУДЕРАЛЬНЫХ УРБОЭКОТОПОВ
КУРСКОЙ ОБЛАСТИ
© 2011 Л. А. Арепьева
канд. биол. наук,
лаборант-исследователь НИЛ «Мониторинг объектов окружающей среды»
e-mail: ludmilla-m@mail. ru
Курский государственный университет
На основе разностороннего анализа выявлены особенности флоры рудеральных урбоэкотопов Курской области. По основным параметрам определены отличия исследуемой флоры от флоры Курской области. Показано, что исследуемая флора подчиняется закономерностям, характерным для флор антропогенно-трансформированных экосистем.
Ключевые слова: флора рудеральных урбоэкотопов, флористический спектр, фитосоциологический спектр, жизненные формы, адвентивные виды.
Значительную часть урбанизированных территорий занимают рудеральные экотопы. Формирующая их флора требует постоянного изучения, являясь наиболее динамичной частью урбанофлоры, так как именно на данных местообитаниях складываются подходящие для внедрения адвентивных видов условия [Григорьевская и др. 2004: 266-268]. Исследование рудеральной флоры и растительности городов является необходимым этапом в разработке проектов оптимизации городской среды.
В данной работе поставлена задача: выявить на основе разностороннего анализа особенности флоры рудеральных урбоэкотопов Курской области, определить отличия её основных параметров от флоры Курской области.
Природные условия
Курская область расположена в центре Восточно-Европейской равнины, на югозападных склонах Среднерусской возвышенности.
Территория области представляет собой возвышенную равнину, сильно расчленённую глубокими речными долинами, балками и оврагами.
Климат умеренно-континентальный. Продолжительность безморозного периода в северо-восточных районах 140-150 дней, в юго-западных 150-160 дней. Среднее годовое количество осадков в юго-западных районах области составляет от 550 до 640 мм, на остальной территории от - 475 до 550 мм.
Северо-западные районы области относятся к Среднерусской провинции серых лесных почв, остальная территория - к Среднерусской лесостепной провинции оподзоленных, выщелоченных, типичных среднегумусных и тучных мощных чернозёмов и серых лесных почв [Полуянов 2005: 11-12].
Согласно ботанико-географическому районированию Курская область принадлежит к Восточноевропейской лесостепной провинции. Северо-западные районы относятся к Европейской широколиственной области, южные и юго-восточные
- к Евразиатской степной области [Исаченко, Лавренко 1980].
Материал и методика
Объектом исследования является флора, выявленная на основе 610 полных геоботанических описаний рудеральной растительности урбанизированных территорий Курской области. Сбор материала осуществлялся в период с 2003 по 2008 год на территории 10 районных центров Курской области (города Курск, Щигры, Льгов,
Железногорск, Обоянь, Рыльск, посёлки городского типа Кшенский, Горшечное, Глушково, слобода Белая).
Были обследованы рудеральные экотопы, выделенные на основе традиционного подхода к их классификации, в основу которого положен характер застройки и пространственно временной аспект освоения территорий [Ильминских 1994: 269-276]: железнодорожные насыпи; откосы и обочины автомобильных дорог; рудерализованные газоны; пустыри; дворы, игровые и спортивные площадки; свалки; переувлажненные местообитания вдоль рек и канав.
Для анализа флоры использовались общепринятые методы [Толмачев 1974]. При этом проведен анализ систематической структуры, спектра жизненных форм [Raunkiaer 1934], фитосоциологический и анализ адвентивной фракции (с использованием данных А. В. Полуянова [Полуянов 2005]).
Фитоценотическая приуроченность вида к определенному классу экологофлористической классификации устанавливалась по работам западноевропейских [Oberdorfer 1994; Ellenberg 1992], украинских [Соломаха и др. 1992] и отечественных [Булохов 2001; Ямалов и др. 2004; Синантропная растительность... 2008] геоботаников.
Латинские названия растений указаны по сводке С. К. Черепанова [Черепанов
1995].
Результаты и их обсуждение
Анализ систематической структуры. Флора рудеральных экотопов урбанотерриторий Курской области включает 371 вид сосудистых растений, принадлежащих к 227 родам, 53 семействам.
Наиболее многочисленны виды из класса двудольные - 311 видов (83,6 %).
Средний уровень видового богатства в одном семействе - 7 видов. В составе флоры выявлено 11 семейств, в которых число видов выше среднего уровня: Asteraceae
- 73, Poaceae - 48, Fabaceae - 27, Brassicaceae - 24, Lamiaceae - 19, Rosaceae - 18, Scrophulariaceae - 16, Caryophyllaceae - 14, Apiaceae - 14, Polygonaceae - 14, Chenopodiaceae - 10. На долю 5 ведущих семейств приходится 51,5 % (191 вид).
Основные отличия данного флористического спектра от флористического спектра Курской области в целом [Полуянов, 2005: 224-227] состоят в том, что среди 5 ведущих семейств в нём отсутствует Rosaceae и присутствует Fabaceae, в чём проявляется сходство со спектрами более южных областей.
Также в сравнении с флористическим спектром Курской области в вышеперечисленном списке 11 ведущих семейств отсутствуют Cyperaceae и Ranunculaceae и присутствуют Polygonaceae и Chenopodiaceae, что свидетельствует об экстремальности условий произрастания растений. Это объясняется тем, что таксоны, характерные для бореальных флор (Cyperaceae, Ranunculaceae), наиболее сильно страдают в результате антропогенной трансформации. Наиболее устойчивыми оказываются семейства, характерные для аридных территорий (Chenopodiaceae, Polygonaceae, Lamiaceae, Fabaceae), а также семейства, многие виды которых лучше приспособлены к экстремальным условиям обитания, - Asteraceae, Poaceae, Brassicaceae [Березуцкий, Панин 2007].
Анализ спектра жизненных форм. В спектре жизненных форм Раункиера преобладают гемикриптофиты (Arctium tomentosum, Lotus corniculatus, Glechoma hederacea) - 196 видов (52,8 %). Далее по убыванию числа видов следуют терофиты (Atriplex tatarica, Descurainia Sophia, Impatiens parviflora) (115 видов; 31,0 %), геофиты (Elytrigia repens, Cirsium arvense, Stachys palustris) (31; 8,3 %), хамефиты (Veronica chamaedrys, Thimus marchallianus, Sedum acre) (17; 4,6 %), фанерофиты (Acer negundo, Robinia pseudoacacia), нанофанерофиты (Sambucus nigra, S. racemosa), гидрофиты (Glyceria maxima, Phragmites australis) (по 4; 1,1 %). Преобладание гемикриптофитов
отражает общеклиматические условия умеренной зоны. Участие терофитов в исследуемой флоре выше их содержания в спектре жизненных форм флоры Курской области в целом - 21,4 % [Прудников 2004]. Повышение их роли и уменьшение роли хамефитов и криптофитов - характерная черта урбанофлор. Увеличение доли терофитов во флорах урбанизированных территорий свидетельствует о слабой степени формирования растительных сообществ и связано с их высокой способностью к натурализации за счёт интенсивного семенного размножения, наличием открытых нарушенных местообитаний, подходящих для их произрастания, ослаблением конкуренции со стороны многолетников [Антипина 2003].
Фитосоциологический анализ. Особенно информативным при анализе флоры является построение фитосоциологического спектра, показывающего соотношение в ней видов, афинных разным высшим единицам (в данном случае классам) экологофлористической классификации растительности. Фитосоциологические спектры отражают характер и разнообразие природных условий формирования флоры, степень её трансформации под влиянием человека [Миркин, Наумова 2003].
Таблица 1
Фитосоциологический спектр флоры
Классы растительности Вся ф а р о л Адвентивная фракция
абс. % абс. %
Классы синантропной растительности
Chenopodietea 64 17,3 37 38,1
Artemisietea vulgaris 60 16,2 14 14,4
Plantaginetea majoris 30 8,1 5 5,2
Galio-Urticetea 20 5,4 6 6,2
Agropyretea repentis 17 4,6 2 2,1
Bidentetea tripartitae 12 3,2 2 2,1
Robinietea 6 1,6 5 5,2
Secalietea 5 1,3 4 4,1
Классы естественной растительности
Molinio-Arrhenatheretea 42 11,3 2 2,1
F estuco-Brometea 15 4,0 - -
Trifolio-Geranietea 13 3,5 - -
Querco-Fagetea 12 3,2 3 3,1
Sedo-S cleranthetea 11 3,0 - -
Phragmiti -Magnocaricetea 7 1,9 - -
Прочие классы 10 2,7 1 1,0
Класс не определён 47 12,7 16 16,4
Всего 371 100,0 97 100,0
В фитосоциологическом спектре исследуемой флоры (табл. 1) преобладают виды, принадлежащие к классам синантропной растительности - 214 видов (57,7 %). Наиболее представлены афинные виды классов Chenopodietea (сообщества начальных стадий восстановительных сукцессий, занимающие ксеротермные местообитания), встречающиеся часто вблизи строек, на свалках, пустырях (Chenopodium album, Cirsium arvense, Raphanus raphanistrum, Sisymbrium loeselii, Sonchus arvensis и др.), и Artemisietea vulgaris (сообщества более поздних бурьянных стадий восстановительных сукцессий на сухих и средневлажных субстратах), распространённые на шоссейных и железнодорожных скосах, пустырях, участках близ построек (Artemisia absinthium, A.
vulgaris, Arctium tomentosum, Carduus acanthoides, Urtica dioica, Glechoma hederacea и др.).
Роль видов, формирующих зональные сообщества, которыми на территории Курской области являются широколиственные леса и луговые степи, значительно снижена. Всего виды естественной растительности составляют 29,6 % (110 видов). Среди них наиболее представлены луговые виды класса Molinio-Arrhenatheretea. Они часто приурочены к старым пустырям и откосам дорог. Обычными среди них являются Medicago falcata, Trifolium pratense, Vicia cracca, Leontodon automnalis, Lotus corniculatus, Plantago lanceolata, P. media, Veronica chamaedrys, Festucapratensis и др.
Примечательно то, что в составе флоры содержится довольно много видов, принадлежность к классам которых не установлена. Часто ими являются дичающие культурные растения: Raphanus sativus, Pyrethrum parthenium, Helianthus annuus, Anethum graveolens, Fagopyrum esculentum, Physocarpus opulifolius.
Анализ адвентивной фракции. Адвентивный элемент исследуемой флоры насчитывает 97 видов, что составляет 26,1 %. Этот показатель выше процентного участия адвентивных видов во флоре Курской области в целом (23 %) [Полуянов 2005: 227-229], что свидетельствует о концентрации заносных видов на урбанизированных территориях [Григорьевская и др. 2004: 266-268].
Отмечен факт, что систематическая структура адвентивного компонента отличается высоким процентным участием небольшого числа семейств, повышением роли таких семейств, как Brassicaceae, Chenopodiaceae, преобладанием в спектре жизненных форм терофитов [Игнатов и др. 1990; Попов 2003; Scholz 1960]. Эта закономерность характерна и для адвентивной фракции исследуемой флоры, где во флористическом спектре на долю 5 ведущих семейств приходится 61,9 % (60 видов), при этом наиболее богатыми видами являются семейства: Asteraceae - 24, Poaceae - 12, Brassicaceae - 13, Lamiaceae - 6, Chenopodiaceae - 5. Содержание терофитов в спектре жизненных форм составляет 63,9 % (62 вида).
В фитосоциологическом спектре (табл. 1) основная часть адвентов принадлежит к классам синантропной растительности - 77,4 % (75 видов). Большинство их относится к классу Chenopodietea. Выявлено [Ишбирдин 2001], что концентрация ценофлор данного класса приходится на субокеанические и субконтинентальные районы субмедитерранных и умеренных широт Европы и Западной Азии. За пределами этого региона афинные виды класса имеют синантропный ареал и обитают преимущественно на вторичных (сухих, инсолируемых) местообитаниях, которые они находят прежде всего в городах (железнодорожные насыпи, откосы автодорог, свалки, строительные площадки).
Значительная доля адвентивных видов в фитосоциологическом спектре не распределена по классам. Возможно, некоторая их часть при дальнейшем изучении войдёт в состав определённых классов.
При классификации адвентивной фракции по времени заноса, способу иммиграции, степени натурализации (табл. 2) выявлено преобладание по способу иммиграции ксенофитов (Cyclachaena xanthiifolia, Bunias orientalis, Geranium sibiricum), по времени заноса - кенофитов (Bidens frondosa, Xanthium albinum, Oenothera biennis, O. rubricaulis), по степени натурализации - эпекофитов (Atriplex tatarica, Setariapumila, S. viridis, Galinsoga parviflora, G. ciliata).
Преобладание выявленных групп характерно также и для адвентивного элемента флоры Курской области [Полуянов 2005: 227-229]. Однако в адвентивной флоре города Курска [Полуянов 2003] преобладают эфемерофиты (по степени натурализации), часто встречающиеся в местах заноса единичными особями и быстро исчезающие.
Причинами этого могут служить более широкий спектр обследованных экотопов города Курска, а также длительный период изучения его флоры.
Таблица 2
Классификация адвентивных видов по времени заноса, способу иммиграции, степени натурализации
Эфемерофиты Колонофиты Эпекофиты Агриофиты Всего
Ксенофиты Археофиты 1 / 1,0 - 18 / 18,6 2 / 2,1 21 / 21,7
Кенофиты 2 / 2,1 - 34 / 35,1 8 / 8,2 44 / 45,4
Эргазиофиты Археофиты 4 / 4,1 - 1 / 1,0 - 5 / 5,1
Кенофиты 4 / 4,1 2 / 2,1 13 / 13,4 8 / 8,2 27 / 27,8
Всего 11 / 11,3 2 / 2,1 66 / 68,1 18 / 18,5 97 / 100,0
Примечание: числитель - абсолютное число видов, знаменатель - % от общего числа адвентивных видов.
Заключение
На основе разностороннего анализа выявлены особенности флоры рудеральных урбоэкотопов Курской области. При помощи сравнения основных параметров с флорой Курской области показано, что исследуемая флора подчиняется закономерностям, характерным для флор антропогенно-трансформированных экосистем: таксономическому спектру присущи черты более южных областей, увеличение доли терофитов, усиление роли адвентивного компонента, ослабление зонально обусловленных черт.
Библиографический список
Антипина Г. С. Урбанофлора как компонент экосистем городов таёжной зоны (на примере Карелии) // Экология. 2003. № 4. С. 243-247.
Булохов А. Д. Травяная растительность Юго-Западного Нечерноземья России. Брянск: Изд-во БГУ, 2001. 269 с.
Березуцкий М. А., Панин А. В. Флора городов: структура и тенденции антропогенной динамики // Бот. журн. 2007. Т. 92. № 10. С. 1481-1489.
Григорьевская А. Я., Стародубцева Е. А., Хлызова Н. Ю., Агафонов В. А. Адвентивная флора Воронежской области: исторический, биогеографический,
экологический аспекты. Воронеж, 2004. 320 с.
Игнатов М. С., Макаров В. В., Чичев А. В. Конспект флоры адвентивных растений Московской области // Флористические исследования в Московской области. М., 1990. С. 5-105.
Ильминских Н. Г. Экотопологическая структура городской флоры // Актуальные проблемы сравнительного изучения флор: материалы совещ. СПб., 1994. С. 269-276.
Исаченко Т. И., Лавренко Е. М. Ботанико-географическое районирование // Растительность европейской части СССР. Л., 1980. С. 10-20.
Ишбирдин А. Р. Эколого-географические закономерности синантропной флоры России. I. Хорология основных синтаксонов растительности // Бот. журн. 2001. Т. 86. № 3. С. 27-36.
Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Место метода Браун-Бланке в анализе синантропизации флоры // Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в
регионах СНГ: материалы науч. конф. / под ред. В. С. Новикова и А. В. Щербакова. М.; Тула, 2003. С. 68-70.
Полуянов А. В. Адвентивный компонент во флоре города Курска // Там же. С. 8182.
Полуянов А. В. Флора Курской области. Курск, 2005. 264 с.
Попов В. И. Адвентивный компонент синантропной флоры Санкт-Петербурга // Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в регионах СНГ: материалы науч. конф. / под ред. В. С. Новикова и А. В. Щербакова. М.; Тула, 2003. С. 82-83.
Прудников Н. А. Жизненные формы растений лесостепи (на примере Курской области) // Флора и растительность Центрального Черноземья - 2004: материалы науч. конф. Курск, 2004. С. 79-80.
Синантропная растительность Зауралья и горно-лесной зоны Республики Башкортостан: фиторекультивационный эффект, синтаксономия, динамика /
Г. Я. Суюндукова, Р. Ф. Хасанова, Э. Ф. Сальманова и др.; отв. ред.: Б. М. Миркин, Г. Я. Суюндукова; Сибайский филиал Академии наук Республики Башкортостан. Уфа: Гилем, 2008. 511 с., 2 л. ил.: ил.
Соломаха В. А., Костильов О. В., Шеляг-Сосонко Ю. Р. Синантропна рослиншсть Украши. Кшв, 1992. 250 с.
Толмачев А. И. Введение в географию растений. Л., 1974. 243 с.
Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств СПб., 1995. 992 с.
Ямалов С. М., Мартыненко В. Б., Голуб В. Б., Баишева Э. З. Продромус растительных сообществ Республики Башкортостан: препринт. Уфа, 2004. 64 с.
Ellenberg H., Weber H. E., Dull R., Wirth V., Werner W., Paulssen D. Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa. 1992. 2. Auflage. 258 s.
Oberdorfer E. Pflanzensoziologische Exkursiosflora. Stuttgart, 1994. 1050 s.
Raunkier C. The Life Forma of Planta and Statistical Plant Geography. Clarenden Press. Oxfopd. 1934. 632 p.
Scholz H. Die Veranderungen in der Ruderalflora Berlins. Ein Beitrag zur Jungsten Florengeschichten // Willdenovia. 1960. Bd. 2. Hf 3. S. 379-397.
