CC BY
16Б И О Л О Г И Ч Е С К И Е
НАУКИ
Ю.В. Казанцева
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПОПУЛЯЦИЙ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ КРАСНОЙ КНИГИ ТУЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ*
Представлены результаты мониторинговых исследований, проведенных в 2020-2022 г. на территории Тульской области. Проведена оценка состояния популяций 8 видов растений, внесенных в Красную книгу Тульской области.
Ключевые слова: растения, популяции, Красная книга Тульской области, мониторинг.
Введение. В настоящее время на территории Тульской области значительно возрастает антропогенная нагрузка на окружающую природную среду, что приводит к ухудшению состояния природных сообществ, снижению жизнеспособности видов и к сокращению биоразнообразия. В таких условиях необходимо проводить мониторинг наиболее чувствительных и уязвимых элементов биологических сообществ, коими являются редкие и охраняемые виды растений Тульской области.
В Красную книгу Тульской области 2020 года издания [1,2] (далее КК ТО) занесены 158 видов сосудистых растений, сведения о состоянии их популяций и необходимых мерах охраны. Кроме этого, в приложении № 3 представлен список редких и уязвимых видов сосудистых растений, популяции которых на территории Тульской области нуждаются в постоянном наблюдении и контроле, включающий 110 видов сосудистых растений.
Мониторинг популяций охраняемых видов растений позволяет проконтролировать их состояние в ранее известных местонахождениях, а также делает возможным обнаружение новых точек произрастания
© Ю.В. Казанцева, 2022.
*Исследование выполнено при поддержке гранта РФФИ 19-44-710002/21, договор с правительством Тульской области ДС/309. Автор выражает благодарность В.А. Степиной за помощь в проведении полевых исследований, а особенно Т.Ю. Светашевой за ценные замечания и всестороннюю помощь при работе над данной статьей.
охраняемых видов, которые в дальнейшем становятся объектами мониторинга. Важны мониторинговые данные о динамике численности популяций и территориях, которые они занимают. В ходе исследований также выявляется степень воздействия негативных факторов на популяции [3].
Объекты и методы исследования
Объекты наблюдения - растения Тульской области, обитающие в дикой природе (не посаженные человеком), внесённые в Красную книгу. Методы получения наблюдений - полевые экскурсии и поездки по территории Тульской области (в основном, г.о. Тула, Ленинский, Щекинский, Одоевский районы) в течение 2020-2022 гг., которые проведены Ю.В. Казанцевой, Т.Ю. Светашевой при участии студентов. В ходе полевых исследований проводилась экологическая оценка состояния популяций и осуществлялся сбор гербарных образцов.
Первым этапом мониторинга популяции охраняемого растения является проверка её сохранности в ранее установленном местообитании. Успешный мониторинг сохранности популяции в местообитании обеспечивается точной исходной информацией о её положении [4]. В ходе полевых исследований производились фотонаблюдения видов с помощью съемки смартфоном с GPS-навигацией для последующей выгрузки фотографий растений на онлайн-платформу iNaturalist [5]. Выгрузка фотонаблюдений производилась в виде серии фотографий в разных ракурсах; дата и время наблюдения, названия биологического вида, представленного на фотографии, а также географические координаты добавлялись автоматически, в результате чего фотонаблюдениям присваивались точные геопривязки (в целях сохранения исследованных популяций видов растений, которые являются не только редкими, но и отличаются высокой декоративностью, в статье не указываются точные координаты, и при выгрузке фотонаблюдений на платформу iNatu-ralist установлены скрытые геоданные). Загрузка наблюдений осуществлялась с помощью мобильного приложения, а анализ полученных данных осуществлялся с помощью веб-сайта iNaturalist [5].
На втором этапе исследования осуществлялся расчёт площади, занятой популяцией вида, который производился автоматически с помощью внесения координат крайних точек местоположения популяции, в систему ГИС Google Earth и встроенной функции «Измерение расстояния и площади» [6]. Для дальнейших расчетов (определение численности и плотности популяции) методом закладки стандартных пробных площадок были получены данные для определения плотности популяции. Плотность популяции - это число особей, приходящихся на единицу площади [7] и вычисляется по формуле 1:
где D - плотность, шт. на кв. метр; N - число особей, штук; Р - площадь, м2.
Данные, полученные при расчетах, использовались для определения численности. В небольших популяциях (1-100 экземпляров) численность определялась сплошным пересчетом, а для точного определения численности крупных популяций [7] использовалась формула 2:
N = 5 * р , 2
где, N - численность, штук; S - площадь популяции, м2; p - средняя плотность особей в популяции, штук на кв. метр.
По данной методике исследованы популяции некоторых видов растений основных категорий редкости КК ТО, ввиду особой их уязвимости:
1-я категория (вид, находящийся под угрозой исчезновения);
2-я категория (сокращающиеся в численности и/ или уязвимые виды);
3-я категория (виды, являющиеся в регионе редкими по естественным причинам) [1, 2].
Результаты и обсуждение
В ходе настоящего исследования было оценено состояние популяций 8 видов, относящихся к 4 семействам.
Семейство ВеШ1асеае - Березовые
Л1пив тсапа (Ь.) Moench - Ольха серая
Статус: 2-я категория [1, 2].
Обследованная территория: Ленинский р-он, окр. с. Архангельского, правый берег р. Холкельца
Состояние популяции: на территории Тульской области точка является новой. Впервые местоположение было обнаружено в 2021 году: учтены две малочисленные субпопуляции: 1 - одна взрослая особь, 2 - 7 всходов и 6 подрастающих особей. При обследовании местоположения в 2022 году не произошло изменений в количестве особей, что говорит о стабильности популяции.
Существующие угрозы: хозяйственное освоение территории, вырубка.
Перспективы развития: популяция стабильна, но необходим дальнейший мониторинг.
Семейство Brassicaceae - Крестоцветные
Cardamine bulbifera (L.) Crantz - Сердечник клубненосный
Статус: 2-я категория [1, 2].
Обследованная территория: Ленинский р-он, окр. пос. Призаводской Рудник, особо охраняемая природная территория (далее ООПТ) природный парк «Малиновая засека», широколиственный лес. Общая площадь территории - 1124,0 га.
Состояние популяции:
При оценке состояния популяции использовался метод закладки стандартных пробных площадок (см. выше). Исследуемая территория была разбита на серию микроплощадок площадью 3 м2 в количестве 29 штук, в каждой из которых были подсчитаны особи и определены плотность и численность популяции. Результаты подсчетов отображены в нижеследующей таблице 1.
Таблица 1
Результаты подсчетов на исследованных площадках
Л» участка Плотность. шт..м! Численность, шт.
1 11 33
2 11 33
3 3 9
4 4 12
Í 7 б
б i 3
7 9 27
S 5 15
9 6 13
10 7 21
11 3 9
12 7 21
13 2 6
14 2 6
15 4 12
№ участка Плотность. ШТ. 11* Численность, пгг.
16 1 3
17 3 9
1S 4 12
19 1 3
20 1 3
21 1 3
22 1 3
23 2 6
24 1 3
2: 1 3
26 S 24
27 14 +2
2S 3 9
29 6 1S
Итсго: 372
Сложность подсчетов заключалась в том, что C. bulbifera произрастает на одной территории с внешне схожим видом С. quinquefolia, что могло привести к потере точности полученных результатов. Также допустимо наличие гибридов двух видов. По наблюдениям соотношение произрастания двух видов на обследованной территории - 1:3 с преобладанием С. quinquefolia (вид внесен в КК ТО, 3-я категория). В рамках исследования оценка состояния популяции С. quinquefolia не производилась, т.к. имеются данные о стабильности и благополучности популяции [1, 2]. Состояние численности C. bulbiferaранее не оценивалось. Численность особей исследуемого вида по подсчетам составила 10 788. На сегодняшний день можно сделать вывод, что популяция благополучна, имеются особи на всех этапах онтогенеза, 2/3 всей популяции находятся в генеративном состоянии. Популяции занимает практически весь лесной массив, распределена относительно равномерно.
Существующие угрозы: вытаптывание в местах отдыха населения; сбор в букеты и выкапывание растений целиком; вырубка леса.
Перспективы развития: тенденция к увеличению численности.
Lunaria rediviva (L.) - Лунник оживающий Статус: 3-я категория [1, 2].
Обследованная территория: Ленинский р-он, окр. пос. Призаводской Рудник, особо охраняемая природная территория (далее ООПТ) природный парк «Малиновая засека», широколиственный лес
Состояние популяции: все известные популяции довольно многочисленны и стабильны [1, 2]. В ходе мониторинга удалось обнаружить новые точки произрастания вида. Были учтены 36 особей, 9 из которых находились в генеративном состоянии, 27 - в прегенеративном. Популяция довольно многочисленна, и высоки шансы увеличения численности.
Существующие угрозы: изменение светового, а также гидрологического и воздушного режима почвы в результате рубок [1, 2].
Перспективы развития: популяция увеличивается. Семейство Ranunculaceae - Лютиковые
Hepatica nobilis (Mill.) - Печёночница благородная, или Перелеска Статус: 1-я категория [1, 2].
Обследованная территория: Щекинский р-он, Территории музея-заповедника «Ясная Поляна» Состояние популяции: популяция была интродуцирована в 1990-е годы, натурализовалась. Популяция состоит из трёх субпопуляций:1 - более 100 особей, 2 - около 30 особей, 3 - 3 особи. Имеются особи на всех этапах онтогенеза, семенное размножение эффективно, что говорит о благополучном состоянии популяции.
Существующие угрозы: малая эффективность семенного размножения при относительно слабом вегетативном размножении. Угрозу представляют уплотнение почвы при рекреации, изменение условий освещения при вырубке, а также сбор растений в букеты [1, 2]. Перспективы развития: популяция увеличивается.
Pulsatilla patens ((L.) Mill.) - Прострел раскрытый Статус: 2-я категория [1, 2].
Обследованная территория: Одоевский р-н, окр. д. Жемчужниково, степной участок Состояние популяции:
В начале 2000-х годов популяция насчитывала несколько сотен особей, к 2018 году сократилась примерно до 30 растений [1. 2]. При нынешнем мониторинге удалось обнаружить лишь 27 особей, 4 из которых находились в цветущем состоянии. Территория не является охраняемой, что делает популяцию более уязвимой.
Существующие угрозы: сбор растений в букеты, ведущий к прекращению семенного размножения; зарастание места обитания густой растительностью, а следовательно - затенение.
Перспективы развития: сокращающаяся популяция. Требуются дополнительные меры охраны.
Trollius europaeus (L.) - Купальница европейская Статус: 3-я категория [1, 2]. Обследованные территории:
1. Щекинский р-он, окр. с. Змеево, близ. р. Упы, сырой луг Состояние популяции:
В целом на территории Тульской области численность вида неуклонно сокращается. В ходе исследования было учтено две популяции, ранее не участвовавшие в мониторинге, численностью 51 и 73 особи. Размножается купальница исключительно семенами, что менее эффективно относительно вегетативного. Вероятнее всего, численность популяции продолжит снижаться, что требует в перспективе наиболее тщательного мониторинга.
Еще в начале XX в. растение было широко распространено по всей территории области, но к 1980 г. многие популяции вблизи населенных пунктов были утрачены. Численность вида продолжает сокращаться [1, 2]. Ранее известных точных данных не обнаружено. На момент исследования можно сказать, что популяция благополучна.
Существующие угрозы: отсутствие вегетативного размножения вида, выпас скота, вероятно также выкапывание растений для пересадки.
Перспективы развития: склонность к сокращению численности, требуется дальнейший мониторинг.
2. Щекинский р-он, Территории музея-заповедника «Ясная Поляна» Состояние популяции:
На 2018 год популяция на территории демонстрировала положительную динамику [1, 2]. В рамках исследования были учтены две популяции численностью 6 и 12 особей, что отображает стабильность. Высока вероятность сокращения численности, поэтому необходим контроль состояния популяции.
Существующие угрозы: отсутствие вегетативного размножения вида, вероятно также выкапывание растений для пересадки.
Перспективы развития: популяция стабильна.
Семейство Liliaceae - Лилейные
Fritillaria meleagris (L.) - Рябчик шахматный
Статус: 2-я категория [1, 2].
Обследованная территория: Щекинский р-он, окр. с. Змеево, близ. р. Упы, сырой луг
Состояние популяции: Популяция рябчика была обследована в период активного цветения. Методом заложения пробных площадок (см. выше) была вычислена средняя плотность - 2,8 шт./м2. Популяция полноценна и многочисленна: по расчетам численность её составила 8 740 особей, произрастающих равномерно в центре и единичными особями по краям выделенной территории; особи на всех этапах онтогенеза, что говорит о благополучии популяции.
Существующие угрозы: территория не является охраняемой; сбор растений в букеты и полное их изъятие для пересадки; хозяйственное овладение территорией - близ расположенные распаханные поля; перевыпас.
Перспективы развития: ранее популяция не обследовалась, поэтому невозможно сделать вывод о перспективах развития. На данный момент популяция благополучна. Требуются дополнительные меры охраны и дальнейший мониторинг.
Scilla siberica (Haw.) - Пролеска сибирская
Статус: 2-я категория [1, 2].
Обследованная территория: г.о. Тула, окр. д. Мызы, широколиственный лес
Состояние популяции: исходно была посажена на дачных участках в 100-120 метрах от популяции. Занос вида в естественную среду обитания, вероятнее всего, был произведен случайно: с выбросом увядших или отцветших растений вместе с семенами, либо в виде луковиц. Особи прижились и начали размножаться. В настоящий момент обнаружено всего 4 особи. Популяция находится в относительно уязвимом состоянии, т.к. находится близ населенного пункта и недостаточно «ушла» вглубь леса.
Существующие угрозы: изъятие растений для пересадки.
Перспективы развития: популяция увеличивается. Требуется дальнейший мониторинг.
Заключение. В ходе работы были исследованы 8 видов охраняемых растений, относящихся к 4 семействам. Выяснено, что численность 4 популяций увеличивается: печёночница благородная, пролеска сибирская, лунник оживающий, сердечник клубненосный. Состояние 3 популяций стабильно: рябчик шахматный, ольха серая, купальница европейская. Численность популяции прострела раскрытого неуклонно сокращается.
Библиографический список:
1.Красная книга Тульской области [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://redbooktula.ru/, свободный. Дата обращения 30.05.2022
2.Красная книга Тульской области: растения: официальное издание / правительство Тульской области; министерство природных ресурсов и экологии Тульской области; под ред. А.В. Щербакова. Тула: Аквариус, 2020.
3.Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии) / Л. Б. Заугольнова, Л. А. Жукова, А. С. Комаров и др, - М.: Наука, 1988. - 184 с. - ISBN 5-02-004649-3.
4.Программа и методика организации и проведения мониторинга охраняемых видов растений. Методическое пособие. / Пугачевский А.В., Вознячук И.П., Семеренко Л.В. - Минск, 2010. - 47 с.
5.iNaturalist [Электронный ресурс] Режим доступа: // https://www.inaturalist.org, свободный. Дата обращения 30.05.2022
6.Google Earth [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://earth.google.com/web/, свободный. Дата обращения 30.05.2022
7.Мониторинг и оценка состояния ценных ботанических объектов. Ч. I. Учебно-методическое пособие / Клинкова Г.Ю., Супрун Н.А., Луконина А.В. - Волгоград: изд-во ВГСПУ, 2010 - 62 с.
КАЗАНЦЕВА ЮЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА - студент, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого, Россия.
