CC BY
24УДК 632.51(470.23)
РЕДКО ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ И ЗАНОСНЫЕ ВИДЫ СОРНЫХ РАСТЕНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
Е.Н. Мысник
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург
Изменение климатических условий в сочетании с возросшей ролью антропогенного фактора в распространении видов растений вызывает необходимость мониторинга редко встречающихся и заносных видов сорных растений с целью последующего контроля их возможного распространения. В результате анализа видового состава сорного элемента флоры Ленинградской области выявлены виды сорных растений данных категорий. Осуществлены количественная оценка представленности данных видов сорных растений на территории региона и оценка их приуроченности к местообитаниям разного типа. Проведен эколого-географический анализ возможности распространения ряда видов сорных растений на территории Ленинградской области. Построены точечные карты распространения видов данной категории и прогностические ареалы их распространения.
Ключевые слова: сорные растения, редко встречающийся вид, заносный вид, показатели встречаемости и обилия, сегетальные местообитания, рудеральные местообитания, агроклиматические районы, эколого-географический анализ, прогностический ареал, картирование.
Видовой состав сорного элемента флоры конкретного региона (в частности, Ленинградской области) неоднороден. Виды отличаются различной представленностью (показателями встречаемости и обилия) на его территории. В отдельные группы выделены редко встречающиеся и заносные виды сорных растений. Необходимость мониторинга и изучения видов данных категорий обусловлена изменением
Методика
В качестве объекта исследования выбраны группы редко встречающихся и заносных видов сорных растений. Мониторинг сорной растительности сегетальных и руде-ральных местообитаний осуществлялся в 2009-2011 гг. при помощи маршрутного метода обследования территории (Лунева, 2002; Лунева, 2009) на территории 5 агроклиматических районов Ленинградской области (Журина, 2002).
Количественная оценка представленности видов сорных растений данных категорий на территории Ленинградской области осуществлялась путем расчета показателей встречаемости и интегрального индекса встречаемости и обилия (Мысник, 2012). Оценка приуроченности
Результаты
В результате анализа видового состава сорного элемента флоры Ленинградской области выявлено 87 видов сорных растений, относящихся к категориям редко встречающихся и заносных видов (Иллюстрированный определитель.., 2006), что составляет почти одну треть (29.5 %) от общего числа видов
климатических условий региона в сочетании с повышением значимости антропогенного фактора распространения видов сорных растений. Влияние данных факторов обеспечивает возможность попадания новых видов на территорию Ленинградской области и их последующее внедрение в рудеральные и сегетальные сообщества, а также увеличение встречаемости редких видов.
исследований
видов сорных растений к конкретному типу местообитания (сегетальное, рудеральное) проводилась посредством графического метода (Мысник, Семенова, 2012). Для оценки возможности видов сорных растений произрастать на территории Ленинградской области использовался метод эколого-географического анализа (Лунева, Афонин,
2011). Материалами для анализа послужили электронные карты, представленные в «Агроатласе» (Афонин и др., 2008). Построение точечных карт распространения редко встречающихся и заносных видов сорных растений, а также их прогностических ареалов осуществлялось при помощи программных продуктов Иг^ и Мар1пЮ.
исследований
(табл. 1). Наибольшее число видов относится к семействам Астровые (16) и Мят-ликовые (11), что подтверждает выявленную ранее тенденцию распределения видов сорных растений по семействам на территории Ленинградской области (Мысник,
2012).
Таблица 1. Редко встречающиеся и заносные виды сорных растений, зарегистрированные на территории Ленинградской _области (2009-2011 гг.)_
Rtitt Статус Агроклиматические районы
Семейства Вид II III IV V V-1
вида*
Amaranthaceae Juss. Amaranthus albus L. Р - - - - +
Амарантовые Щирица белая
Amaranthus retroflexus L. ДЧ, з + + + + +
Щирица запрокинутая
Amaranthus blitoides S. Wats. р - - - - +
Щирица жминдовидная
Apiaceae Lindl. Aethusa cynapium L. ОР - - + - +
Сельдерейные Кокорыш обыкновенный
Falcaria vulgaris Bernh ОР, З - - - - +
Резак обыкновенный
Herachleum sosnowskyi Manden. ДЧ. З + + + + +
Борщевик Сосновского
Pastinaca sativa L. ДР + + + + -+
Пастернак посевной
Asclepiadaceae R.Br. Cynanchum acutum L. З - - - + -
Ластовневые Ластовень острый
Asteraceae Dumort. Ambrosia artemisiifolia L. ОР, З - + - - +
Астровые Амброзия полыннолистная
Artemisia absinthium L. ДР - - - + +
Полынь горькая
Bidens frondosa L. З - - - - +
Череда многолистная
Carthamnus glaucus Bieb. З - - - + -
Сафлор сизый
Cichorium intybus L. Р + + + + +
Цикорий обыкновенный
Coleostephus myconis (L.) Reichenb. ОР, З - - - - +
Колеостефус миконский
Conyza canadensis (L.) Crong. ОЧ, З + + + + +
Мелколепестник канадский
Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen ДР,З - - - - +
Циклахена дурнишниколистная
Galinsoga parviflora Cav. ДР,З - - - + +
Галинсога мелкоцветковая
Inula salicina L. ДР + - - - -
Девясил иволистный
Lactuca serriola L. ОР, З - - - + +
Латук дикий
Lactuca tatarica (L.) C.A. Mey. Р, з - - - - +
Латук татарский
Matricaria recultita L. ОР + - - - -
Ромашка аптечная
Taraxacum erythrospermum Dahlst. ОР - - + - -
Одуванчик красносемянный
Xanthium spinosum L. З - - - - +
Дурнишник колючий
Xanthium strumarium L. ОР, З - + - - +
Дурнишник зобовидный
Boraginaceae Juss. Anchusa officinalis L. ДР - + - + -
Бурачниковые Воловик лекарственный
Lappula patula (Lehm.) Menyharth Р, З - - - + -
Липучка пониклая
Lappula squarrosa (Retz.) Dumort. ДР - + - - +
Липучка оттопыренная
Lycopsis arvensis L. р + - + + +
Кривоцвет полевой
Symphytum officinale L. ДP + - + - +
Окопник лекарственный
Brassicaceae Burnett Brassica juncea (L.) Czern. P, З - + - - -
Капустные Горчица сарептская Rorippa austriaca (L.) Bess. Жерушник австрийский ДP - - - + -
Campanulaceae Juss Колокольчиковые Campanula persicifolia L. Колокольчик персиколистный ДP - - + - -
Caryophyllaceae Juss. Гвоздичные. Myosoton aquaticum (L.) Moench. Мягковолосник водный Silene tatarica (L.) Pers. Смолевка татарская ДP ДP - - - - + +
Chenopodiaceae Vent. Маревые Atriplex patula Bouscher ex DC Лебеда раскидистая Atriplex prostrata Bouscher ex DC Лебеда простертая Atriplex sagittata L. Лебеда стрелолистная Chenopodium strictum Roth Марь торчащая Chenopodium urbicum L. Марь городская ДЧ, З ДЧ, З Д^ З P, З P, З - + + - + + + + + +
Commelinaceae Endl Consolida regalis S. F. Gray ДP - - - - +
Коммелиновые Консолида полевая
Euphorbiaceae Juss. Молочайные Euphorbia helioscopia L. Молочай-солнцегляд ДP - - + + +
Fabaceae (Bieb.)Fisch Бобовые Lathyrus tuberosus L. Чина клубненосная Lotus corniculatus L. P, З ДP + + + + + + +
Лядвенец рогатый Medicago falcata L. ДP + - + + +
Люцерна серповидная Trifolium montanum L. P +
Клевер горный Vicia villosa Roth ДP + + + +
Вика мохнатая
Geraniaceae Juss. Geranium sibiricum L. P, З - - - + +
Гераниевые Герань сибирская
Lamiaceae Lindl. Яснотковые Origanum vulgare L. Душица обыкновенная ДP - - + + -
Malvaceae Juss. Abutilon theophrasti Medik. З - + - - -
Мальвовые Канатник Теофраста Malva neglecta Wallr. Мальва незамеченная Malva sylvestris L. Мальва лесная P, З З - - - - + +
Onagraceae Juss. Кипрейные Epilobium roseum Schreb. Кипрей розовый Oenothera biennis L. Энотера двулетняя ДP P, З + + - - + + +
Papaveraceae Juss. Маковые Papaver rhoeas L. Мак самосейка P - - - - +
Plantaginaceae Juss. Подорожниковые Plantago arenaria Waldst. et Kit. Подорожник песчаный P - - - - +
Poaceae Barnhart Anisantha tectorum (L.) Nevski P - - - + +
Мятликовые Скерда кровельная Bromus secalinus L. P +
Костер ржаной Echinochloa crusgalli (L.) Beauv. Ежовник обыкновенный ДP + + + + +
Echinochloa oryzoides (Ard.) Fritsch. З - - - - +
Ежовник рисовидный Hordeum jubatum L. Ячмень гривастый Lolium perenne L. Плевел многолетний Lolium remotum Schrank Плевел расставленный Panicum miliaceum L. Просо сорное Setaria pumila (Poir.) Schult. Щетинник сизый Setaria pycnocoma (Steud.) Henrard ex Nakai Щетинник большой Setaria viridis (L.) Beauv. Щетинник зеленый ОР, З ДР Р ДР, З ОР ОР, З р + + + + + + + + + + + + +
Polygonaceae Juss. Гречишные Aconogonon divaricatum (L.) Nakai ex Mori Таран растопыренный Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn. Гречиха татарская р ОР,З + - + - -
Ranunculaceae Juss. Лютиковые Delphinium grandiflorum L. Дельфиниум крупноцветковый Р - - - - +
Rosaceae Juss. Розоцветные Potentilla canescens Bess. Лапчатка седоватая Potentilla supina L. Лапчатка низкая ДР ОР, З - + - - +
Rubiaceae Juss. Мареновые Galium mollugo L. Подмаренник мягкий ОР + - + + +
Scrophulariaceae Juss. Норичниковые Veronica persica Fries. Вероника персидская Veronica spicata L. Вероника колосистая Р Р - - + + - -
Solanaceae Juss. Пасленовые Datura stramonium L. Дурман обыкновенный Hyosciamus niger L. Белена черная Solanum nigrum L. Паслен черный ОР ДР р - - + - + +
Typhaceae Juss. Рогозовые Typha angustifolia L Рогоз узколистный ДР - - - - +
Итого 87 20 18 22 29 56
*Статус вида: Р - встречается редко, ОР - встречается очень редко, ДР - встречается довольно редко, ДЧ - встречается довольно часто, З - заносное (Иллюстрированный определитель ... , 2006).
Как показал дальнейший анализ, распределение видов данных категорий по территории области неравномерное. По количеству зарегистрированных редко встречающихся и заносных видов сорных растений резко выделяется агроклиматический район V-! (56 видов), на территории которого сконцентрированы транспортные узлы и пригородные сельскохозяйственные предприятия, что и обусловливает наличие здесь значительного количества видов данных категорий. Число видов данных категорий, зарегистрированных на территории остальных агроклиматических районов (II, III,
IV, V), в 2-3 раза меньше (18-29 видов).
Ряд видов зарегистрирован на территории всех агроклиматических районов: борщевик Сосновского, щирица запрокинутая, цикорий обыкновенный, мелколепестник канадский, ежовник обыкновенный, лядвенец рогатый, вика мохнатая.
Для всех редко встречающихся и заносных видов рассчитаны показатели встречаемости и обилия, интегрального индекса встречаемости и обилия, оценена их приуроченность к определенным типам местообитаний.
Подавляющее большинство выявленных
редко встречающихся и заносных видов (92.0%) характеризуется низкой встречаемостью (ниже 5%) и зарегистрировано на территории одного-трех агроклиматических районов. При этом 82.5% из них имеют встречаемость ниже 1%.
Около трети видов данной категории (34.5%) были отмечены единично: белена черная, липучка раскидистая, латук татарский, гречиха татарская, циклахена дурнишниколи-стная, дурман обыкновенный, щетинник большой и др.
Показатель интегрального индекса встречаемости и обилия также отличается крайне
Вестник защиты растений, 1, 2014 низкими значениями (0.0-0.05%) для 88.5% выявленных видов. Более высокие показатели индекса (0.06-0.43) имеют виды, отличающиеся более высоким процентом встречаемости. Наиболее высокие значения показателей встречаемости и обилия имеют 6 видов (табл. 2), из которых ежовник обыкновенный, молочай солнцегляд, щирица запрокинутая, паслен черный тяготеют к сегетальным местообитаниям. Борщевик Сосновского, пастернак посевной, мелколепестник канадский, люцерна серповидная чаще встречаются преимущественно на рудеральных местообитаниях.
Таблица 2. Показатели встречаемости и обилия редко встречающихся и заносных видов сорных растений (2009-2011)
Семейства Вид Группа* Встречаемость, % Средний балл обилия Интегральный индекс
Apiaceae Lindl. Herachleum sosnowskyi Manden. Р 13.75 3.15 0.43
Poaceae Barnhart Echinochloa crusgalli (L.) Beauv. СР3 11.46 2.30 0.26
Asteraceae Dumort. Conyza canadensis (L.) Crong. Р 8.88 2.31 0.21
Euphorbiaceae Juss. Euphorbia helioscopia L. СР 7.88 1.44 0.11
Apiaceae Lindl. Pastinaca sativa L. Р 7.02 4.14 0.29
Amaranthaceae Juss. Amaranthus retroflexus L. РС2 6.02 1.31 0.08
*Р- рудеральные виды, СР- рудерально-сегетальные виды, СР- сегетально-рудеральные виды.
С помощью ГИС-технологий осуществлен эколого-географический анализ возможности произрастания некоторых видов сорных растений данной группы на территории Ленинградской области. Выбор видов сорных растений для анализа обусловлен их распространением и обременительностью для сельскохозяйственного производства в других регионах России. Для этих видов определены показатели факторов, лимитирующих их распростра-
нение в южном (среднегодовая сумма осадков в мм) и в северном (среднегодовая сумма активных температур выше +5°С) направлениях в зонах их основного распространения и вредоносности. Также были определены показатели этих же факторов для северной и южных границ Ленинградской области и проведена оценка соответствия экологических условий Ленинградской области требованиям вида (табл. 3).
Таблица 3. Экологические амплитуды видов по факторам тепло- и влагообеспеченности в зонах основного их распространения в Ленинградской области
Виды Зона основного распространения (ареал) Зона вредоносности
Сумма температур воздуха выше +5°С Среднегодовая сумма осадков, мм Сумма температур воздуха выше +5°С Среднегодовая сумма осадков, мм
Amaranthus retroflexus L 1993 221 2317 261
Ambrosia artemisiifolia L. 2659 338 3150 366
Conyza canadensis (L.) Crong. 2039 235 2258 307
Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen. 2630 290 2969 355
Echinochloa crusgalli (L.) Beauv. 1856 250 2646 338
Euphorbia helioscopia L. 1796 375 2168 385
Lactuca serriola L. 2136 260 2328 280
Lactuca tatarica (L.) C.A. Mey. 2341 191 2377 267
Setaria pumila (Poir.) Schult. 2010 214 2527 275
Setaria viridis (L.) Beauv. 2038 237 2872 252
Solanum nigrum L. 1827 199 2941 330
Ленинградская область* 1670-2140** 550-700 1670-2140 550-700
**Слева показатели по северной, справа - южной границах Ленинградской области.
Анализ полученных значений среднегодо- вых сумм осадков показал, что условия Ле-
Вестник защиты растений, 1, 2014 нинградской области по влагообеспеченности удовлетворяют требованиям всех рассмотренных видов, то есть все эти виды могут произрастать на данной территории. Следовательно, основным лимитирующим фактором, определяющим возможность произрастания видов на территории области, будет температура. Хотя влагообеспеченность территории не является лимитирующим фактором для изучаемых видов, их требования к условиям увлажнения несколько различаются. Некоторые виды выдерживают более сухие условия произрастания. Именно в эту группу ксерофильных видов попадают заносные виды, обременительные для сельского хозяйства в южных, более сухих регионах: щирица запрокинутая, мелколепестник канадский, латук татарский, латук дикий, щетинник сизый, щетинник зеленый.
По условиям теплообеспеченности территория Ленинградской области соответствует требованиям всех рассмотренных видов, кроме амброзии полыннолистной, циклахены дурнишниколистной, латука татарского. Следовательно, данные виды не могут закрепиться на территории Ленинградской области. Они встречаются лишь спорадически в результате случайного заноса в сочетании с более жаркими погодными условиями года. Условия Ленинградской области по теплообеспеченности позволяют ряду видов произрастать на данной территории, но недостаточны для массового распространения следующих видов: щирицы
запрокинутой, мелколепестника канадского, ежовника обыкновенного, латука дикого, щетинника сизого, паслена черного. Поэтому такие виды как мелколепестник канадский, латук дикий, щетинники предпочитают заселять рудеральные местообитания, отличающиеся более сухими и теплыми условиями (железнодорожные насыпи, обочины автомагистралей, городской ландшафт). Требования молочая-солнцегляда к условиям теплообеспеченности в зоне вредоносности (табл. 3) по своему значению близки к диапазону значений фактора теплообеспеченности для территории Ленинградской области, поэтому данный вид имеет потенциальную возможность массового распространения на полях.
По данным эколого-географического анализа, для 11 рассмотренных выше видов сорных растений построены прогностические карты, отражающие потенциально возможный ареал вида на территории Ленинградской области. Также построены точечные карты их распространения на территории региона с указанием ранее зарегистрированных и новых местонахождений. Сопоставление прогностического ареала вида с его фактическими местонахождениями позволяет отслеживать процесс и направление расселения вида на территории Ленинградской области. В качестве примера приведена карта распространения и прогностический ареал молочая-солнцегляда (рис.).
А Б
Рис. Точечная карта распространения на территории Ленинградской области (А) и прогностический ареал (Б) молочая-солнцегляда Euphorbia he/ioscopia L. на Северо-Западе
Выводы
В результате анализа видового состава сорного элемента флоры Ленинградской области выявлено 87 редко встречающихся и заносных видов сорных растений, что составляет около 1/3 видов, зарегистрированных на территории области в ходе полевых обследований. Подавляющее большинство выявленных видов (91.95%) характеризуется низкой встречаемостью (ниже 5%), при этом 82.5% из них имеют встречаемость ниже 1 %. Около 1/3 видов отмечены единично. Показатель интегрального индекса встречаемости и обилия также отличается крайне низкими значениями (0.01-0.05%) для 88.5% выявленных видов.
Среди видов данных категорий наиболее значимыми в настоящее время являются ежовник обыкновенный, молочай-солнцегляд, щирица запрокинутая, паслен черный, которые уже начали внедрение в агрофитоценозы области. Вышеперечисленные виды относятся к категориям рудерально-сегетальных и сегетальных видов, их встречаемость на полях составляет 4.4-11.4%. Борщевик Сосновского в настоящий момент преимущественно распространен на рудеральных местообитаниях, но достаточно легко проникает на залежные земли. Таким образом, данные виды сорных растений требуют повышенного внимания при мониторинге.
Литература
Афонин А.Н., Грин С.Л., Дзюбенко Н.И., Фролов А.Н. (ред.) Агроэкологический атлас России и сопредельных стран: экономически значимые растения, их вредители, болезни и сорные растения [Интернет-версия 2.0] [Электронный ресурс]. 2008. Режим доступа: http://www.agroatlas.ru
Журина Л.Л. Методические указания по составлению агроклиматической характеристики хозяйства (района) для студентов агрономических специальностей (Ленинградская область). СПб, 2002, 20 с.
Иллюстрированный определитель растений Ленинградской области. М., Товарищество научных изданий КМК, 2006, 799 с.
Лунева Н.Н. Геоботанический учет засоренности посевов сельскохозяйственных культур // Методы мониторинга и прогноза вредных организмов. М., СПб, 2002, с. 82-88.
Лунева Н.Н., Афонин А.Н. Возможности использования ГИС-технологий для решения задач фитосанитарного мониторинга в отношении сорных растений // Сорные растения в изменяющемся мире: актуальные вопросы изучения разнообразия, происхождения, эволюции. Материалы I Международной научной конференции. Санкт-Петербург, 6-8 декабря 2011 г. СПб, ВИР, 2011, с.187-193.
Мысник Е.Н. Анализ видового состава сорных растений Ленинградской области // Вестник защиты растений, 2012, 4, с. 68-70.
Мысник Е.Н. К вопросу об интегральной оценке встречаемости и обилия сорных растений // Вестник защиты растений, 2012, 2, с. 66-67.
Мысник Е.Н., Семенова Н.Н. Оценка степени приуроченности сорных растений к сегетальным местообитаниям // Вестник защиты растений, 2012, 1, с. 68-69.
RARE AND INVASIVE SPECIES OF WEEDS ON THE TERRITORY OF LENINGRAD REGION
E.N.Mysnik
Change of climatic conditions in combination with the increased role of anthropogenous factor in distribution of plant species of causes the necessity of monitoring rare and invasive species of weeds for the purpose of the subsequent control of their possible distribution. As a result of the analysis of species composition of a weed element of flora of the Leningrad region, species of weed plants of these categories are revealed. The quantitative assessment of the representation of these species of weed plants on the territory of the region and the assessment of their dependence habitats of various species are carried out. The ecological-geographical analysis of possibility of distribution of a number of species of weed plants on the territory of the Leningrad region is carried out. Dot cards of distribution of species of this category and predictive areas of their distribution are constructed.
Keywords: weed plants, rare species, invasive species, indicators of occurrence and abundance, segetal habitat, ruderal habitat, agroclimatic zones, ecologo-geographical analysis, prognostic area, mapping.
E.H.Mmchhk, m.h.c., vajra-sattva@yandex.ru
