CC BY
70
УДК 504 (571.16)
В. П. Амельченко, Т. А. Рыбина, Л. И. Герасько, Л. Г. Колесниченко
СОХРАНЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ РЕДКИХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ В СОСТАВЕ ОСТЕПНЕННЫХ СООБЩЕСТВ НА ОСОБО ОХРАНЯЕМЫХ ПРИРОДНЫХ ТЕРРИТОРИЯХ ЮГА ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Приведена характеристика степной экстразональной растительности в составе ботанических памятников природы Томской области. Рассматривается проблема происхождения этих участков, их современное состояние, приведен список редких видов, выывлены реликты, оценено антропогенное влияние и разработаны рекомендации по охране.
Ключевые слова: памятники природы, степи, реликты, редкие виды, Красная книга, Томская область.
Сохранение биологического разнообразия включает выявление и анализ редких видов, комплексное изучение их местообитаний, оценку состояния видов, разработку рекомендации по охране. Одним из путей сохранения биоразнообразия является создание системы особо охраняемых природных территорий (ООПТ), позволяющей вести особый режим хозяйственного использования территорий, направленный на сохранение природных сообществ. Система ООПТ Томской области начала формироваться в 60-е гг прошлого века, в настоящее время на территории области находится 17 заказников (16 областного значения, 1 - федерального), 2 рекреационных территории областного значения, Сибирский ботанический сад, 150 памятников природы областного значения, 111 ООПТ местного значения. ООПТ областного значения находятся в ведении департамента природных ресурсов и охраны окружающей природной среды Томской области. Сведения о многих ООПТ, созданных в 60-90-е гг., либо утеряны, либо недостаточны и разрознены, поэтому с 2006 г. ведутся комплексные экологические исследования, позволяющие подтвердить или опровергнуть статус ООПТ и привести документацию в соответствие с действующим законодательством.
Цель исследований: обосновать необходимость сохранения редких видов растений в почвенно-рас-тигельном комплексе остепненных сообществ.
Особую группу ботанических памятников природы Томской области составляют северные варианты луговых степей, сохранившиеся в лесной зоне благодаря особым микроклиматическим условиям (повышенная температура, маломощный снеговой покров, невысокое увлажнение), расположенные на открытых слабо залесенных обрывистых и пологоувалистых склонах южной и юго-западной экспозиции Томского и Кожевниковского районов (табл. 1). Степные участки находятся в отрыве от основного ареала и отражают этапы формирования растительного покрова в голоцене и плейстоцене. Здесь встречаются многие редкие и реликтовые виды растений, находящиеся на северном пределе своего распространения.
В соответствии с существующими схемами почвенно-географического районирования изученная
территория относится одними авторами [1] к зоне подтайги, а другими [2] южный отрезок левобережья р. Оби в пределах Кожевниковского района выделяется как северная лесостепь; здесь расположен крупный массив выщелоченных и оподзоленных черноземов, приуроченных к террасам р. Оби. В пределах Томского района они встречаются реже. Вероятно, что некоторые из описанных почв относятся к полугид-роморфным, о чем свидетельствует высокое содержание гумуса и значительная (60-70 см) мощность гумусового горизонта [3]. Большинство исследователей высказывает мнение, что в ксероморфный период голоцена ландшафтам современной южной тайги предшествовали степные с почвами черноземовидного облика, развитыми на лессовидных породах. В последующем, при смене климата они трансформировались в почвы с более или менее явными признаками оподзоливания. В настоящее время черноземы и генетически близкие им типы почв сохранились как экстразональные. Они приурочены к наиболее дренируемым местоположениям и крутым склонам южной и западной экспозиции. Такого рода экосистемы создаются местными геоморфологическими и почвен-но-эдафическими факторами [4], которые преломляют характерный для территории климатический фон и формируют соответствующие локальные фактораль-но-динамические ряды. Общий тренд эволюции подобных геосистем - термоаридный, особенно в условиях глобального потепления климата. Подобная тенденция изучена нами [5] на примере крутого склона правобережья р. Томи, где в трансэлювиальной и транзитной позиции ландшафта наряду с черноземами сформировались почвы солонцеватые и осолоделые. Все почвы сопряженного ряда характеризуются слабокислой, нейтральной и щелочной реакцией среды, высокой степенью насыщенности основаниями, что является подтверждением активного биологического круговорота, свойственного территориям с термоаридным климатическим трендом. Почвы плако-ров также характеризуются ослаблением процессов радиальной миграции, слабым проявлением или отсутствием процессов оподзоливания.
Современная растительность памятников природы в южных районах Томской области является насле-
Т аблица 1
Исследуемые ботанические памятники природы Томской области
Название Площадь, га Нормативный документ Местонахождение
Томский район
«Береговой склон р. Томи между г. Томском, с. Коларово и автодорогой Томск-Коларово», окр. с. Аникино 20 Решение Думы г. Томска 29.05.2007 г. № 502 с. Аникино
Склон с реликтовой степной растительностью у с. Коларово 7 Решение облисполкома 03.03.1986 г. № 72 севернее Коларово в 5 км
Синий утес, геологическое обнажение 100 окр. д/о «Синий Утёс»
Кожевниковский район
Фрагмент степи у с. Уртам 10.0 Решение облисполкома от 09.12.87 г. № 250 в окр. с. Уртам
Фрагмент луговых степей у д. Вороново 15.0 западнее с. Вороново
Реликтовый участок степи в окрестностях д. Еловка 2.0 Решение облисполкома от 12.01.89 г. № 6 в окр. д. Еловка
Ново-Троицк, южные склоны с остепненной растительностью 15 Рекомендован к охране с. Ново-Троицк
дием исторического прошлого. В настоящее время эти районы относятся к зоне мелколиственных лесов. Разные авторы здесь отмечали фрагменты лесостепей или остепненных лугов [6, 7], которые расположены на южных склонах по берегам рек Томи и Оби. Сходные типы сообществ описаны в Центральной Якутии, они являются богатейшим источником инт-родуцентов [8]. Е. М. Антиповой [9] проведен анализ флоры северных лесостепей Средней Сибири и описаны варианты степей и лугов.
Остепненные луга на юге Томской области во многом сходны по флористическому составу с современными вариантами северных лесостепей в близких районах в Канской, Чулымской и Кузнецкой котловинах. Общая геологическая история в третичном периоде и специфика развития в плейстоцене при перемещении климатических зон объясняют сходство и различие островов лесостепей и остепненных лугов на юге Томской области с более южными вариантами. В межледниковые периоды лесостепные ландшафты достигали верховьев р. Тунгуски. В позднем ледниковье произошло потепление климата и сформировались лесостепи. В голоцене (10.3-10.5 тыс. лет назад) в Сибири шла постепенная смена растительности, отмечено два значительных потепления (около 88.3 тыс. лет назад). В эти периоды березовая лесостепь распространялась на южную тайгу, и облегчились связи со степями Европы и юга Азии [10]. Наступление леса в суббореальный период привело к разрыву лесостепей и обособлению от европейской лесной зоны. Климат субатлантического и субборе-ального периодов были близки к современным и способствовали развитию лесов из сосны, лиственницы
и березы. Спорово-пыльцевой анализ торфяных отложений, проведенный детально Т. А. Бляхарчук [11] в различных районах Томской области, выявил, что в предбореальный период около 9-10 тыс. лет назад значительные пространства на территории юга Томской области были безлесны и покрыты разнотравнополынными сообществами на плакорах. В атлантический период с 8 до 5 тыс. лет назад началось распространение березовых лесов, с примесью сосны сибирской и пихты. В суббореальный период (4 тыс. лет назад) и до субатлантического периода - 2.5 тыс. лет назад - пихтовая тайга отступает к югу в Причулы-мье, а сосна сибирская распространяется максимально. Современный состав лесов сформировался в последнее тысячелетие. При этом последние 10 тыс. лет назад фрагменты степняков сохранялись в особых условиях по береговым склонам Томи и Оби.
Нами проводилось обследование флоры и растительности с 80-х годов прошлого века и выявлены особые реликтовые фрагменты остепненных сообществ [12], которые в 1987-1989 гг. объявлены памятниками природы в Кожевниковском районе. Нами были описаны разнотравно-злаковые островные ос-тепненные луга на береговых склонах р. Томи (ООПТ «Береговой склон р. Томи...») в окрестностях г. Томска на протяжении 10-16 км к югу от Томска: Аники-но-Коларово-Синий Утес. Эти участки тяготеют к северной окраине Кузнецкой котловины и сходны с лесостепями на южных склонах Кузнецкого Алатау. Рассматриваемые сообщества расположены по левому берегу р. Томи на открытых слабо залесенных обрывистых и пологоувалистых, южных и юго-западных склонах высотой до 3 0-45 м над уровнем р. Томи.
Крутизна склонов составляет 30-45°. Сообщества представляют научную ценность в качестве эталона формирования древней флоры лесостепей, здесь сохранилось немало редких для Томской области растений.
В Кожевниковском районе выявлены следующие ООПТ с остепненной растительностью: у сел Вороново, Еловка, Уртам и Ново-Троицк (табл. 1). Основу травостоя этих ООПТ образуют дерновинные злаки Festuca pseudovina, Stipa capillata, Carex duriuscula, разнообразные виды лугово-степного разнотравья - Astragalus testiculatus, Potentilla bifurca, Artemisia glauca, A. commutata, а также редкие виды
- Goniolimon speciosum, Oxytropis pilosa, Chorispora sibirica, Androsace maxima, Iris humilis. Полукустарнички представлены единичными особями Artemisia gmelinii, Eurotia ceratoides, Kochia prostrata. Всего насчитывается 40-50 видов, на 100 м2 приходится 1925 видов. Характерными для отдельных склонов являются, наряду с выше названными, Scabiosa ochroleuca, Galatella punctata, Potentilla longifolia. Один вид - Ceratoides papposa - реликт палеогеновой ксерофильной флоры [10, 13], типичный представитель пустынь Средней Азии. Целый ряд видов относятся к реликтам плейстоценовой эпохи -Androsace maxima, Polygala sibirica, Allium nutans, Ceratoides papposa, Orostachys spinosa, Thymus serpyllum s.l., Schizonipeta multifida (два последние исчезли из сообществ в последние 10-15 лет).
В Томском районе описаны ООПТ в районе Синего Утеса, на береговых склонах от г. Томска до с. Аникино, у с. Коларово (табл. 1). В кустарниковом ярусе на южных участках присутствуют небольшими группами и пятнами Caragana arborescens, C. frutex, Cotoneaster melanocarpus, Artemisia gmelinii. Травяной ярус состоит из трех подъярусов, в первом доминируют Stipa capillata, Galatella biflora, Gypso-phylla altissima, во втором отмечены Pulsatilla patens, Allium nutans, два вида Sedum, в третьем присутствуют Plantago urvillei, Fragaria viridis, Carex duriuscula, C. praecox и др. Здесь также встречаются редкие виды
- Primula cortusoides, Polygala sibirica, Veronica spicata, Orostachys spinosa, Sedum aizoon, Kitagawia baicalense. Основная часть видов степной природы (виды родов Stipa, Festuca, Orostachys, Polygala, Artemisia, Carex) характерны плейстоценовому комплексу и свидетельствуют о существовании здесь в прошлом настоящих степей. В современный период они являются реликтами [6, 14]. Все степные виды имеют в Томской области северные пределы распространения и существуют в виде особых хромосомных форм. В Красную книгу Сибири [14] из встречающихся в этих сообществах внесены 3 вида: Filipendula vulgaris, Hemerocallis minor, Stipa pennata. В сборнике «Редкие и исчезающие виды животных и растений Томской области», изданном в 1984 г. для местной охраны были рекомендованы 7 видов -
Orostachys spinosa, Sedum hybridum, S. aizoon, Hemerocallis flava, Veratrum nigrum, Primula cortusoides, Pulsatilla patens. Анализ редких видов представлен в табл. 2.
Общий список наиболее редких видов включает 48 видов, из них в Красную книгу Томской области [15] включено 18. Обнаружены новые редкие виды в различных районах, около 10 видов. Наибольшее их число представлено в Уртаме (37 видов), наименьшее в Еловке (10 видов) и на Синем Утесе (15 видов). В Томском районе во всех ООПТ общее число редких видов превышает число таковых в Кожевниковском районе почти в два раза.
Сравнительный анализ материалов «Флоры Западной Сибири» и «Флоры Сибири», сборы последних лет показывают, что за последние 50-70 лет устойчиво сохраняются виды, играющие роль соэдификато-ров или ассектаторов - Stipa capillata, Sedum aizoon, Veronica spicata, Scabiosa ochroleuca, Artemisia gmelinii. Другие виды - Pulsatilla flavescens, Achnatherum sibiricum, Stipa pennata, Orostachys spinosa, Allium lineare, Oxytropis campanulata - сокращают обилие в составе ООПТ. Некоторым видам угрожает исчезновение в силу роста антропогенной нагрузки - Artemisia laciniata, Iris humilis, Eurotia ceratoides, Kochia prostrata, Androsace maxima, Chorispora sibirica, Galatella hauptii. Некоторые редкие виды здесь уже не встречаются и сохранились лишь в образцах Гербария ТГУ; так, исчезли: Vincetoxicum sibiricum, Thymus marschallianus, Th. serpyllum, Hypericum ascyron. В связи с этим были предприняты попытки реинтродукции некоторых видов -Alfredia cernua, Brunnera sibirica, Allium nutans, Elymus sibiricus, Stachys sylvatica.
В составе памятников природы нами выявлены следующие реликтовые виды:
1. Реликты пустынно-степных комплексов: Eurotia ceratoides, Kochia prostrata, связанные с карбонатными породами.
2. В северных лесостепях сохранились праборе-альные «кверцетальные» элементы - Lychnis chalcedo-nica, Lonicera tatarica, Artemisia latifolia и др.
3. Реликты бореальной фазы в составе современных степных сообществ, когда шло угасание неморальных формаций, развитие лесостепей и широкое распространение адаптантов - Atragene sibirica, Paeonia anomala, Stachys sylvatica. 4. К голоценовым реликтам степной флоры относятся Thymus marschallianus, Seseli ledebourii, Vincetoxicum sibiricum, Potentilla humifusa, а также Orostachys spinosa, Allium nutans и др.
Современные степные сообщества подвергаются сильному антропогенному влиянию, которое проявляется в Томском районе усилением рекреации, выжиганием растительности, строительством и частичной распашкой. В Кожевниковском районе это влияние выражено через выпас скота, добычу песка, строитель-
Таблица 2
Список некоторых редких видов Томской области в составе степных сообществ
Название вида Статус Т омский район Кожевниковский район
1 2 3 4 5 б 7
Achnatherum sibiricum (L.) Keng ex Tzvelev 3R + + - + - - -
Cleistogenes squarrosa (Trin.) Keng 3R - - - + - - -
Elymus sibiricus L. - - + + + - - -
Koeleria cristata (L.) Pers. - + + + + + + -
Stipa pennata L. 3R + + - + - - +
Allium nutans L. 3R + + - + + - +
Iris humilis Georgi 2V - - - - - + -
Thesium repens Ledeb. 3R + + - + + - +
Eurotia ceratoides L. 2V - - - + - - -
Chenopodium aristatum L. - - - - + - - -
Kochiaprostrata (L.) Schrad. 2V - - - + - - -
Anemone sylvestris L. - - - + + - - -
Chorispora sibirica (L.) DC. - - - - + - - +
Sedum aizoon L. 3R + + + + + + -
Potentilla bifurca L. - - - - + + + -
Potentilla multifida L. - - - - + - - -
Potentilla paradoxa Nutt. ex Torr. et Gray - - + - + + + -
Astragalus testiculatus Pall. 3R - - - - - + -
Oxytropis campanulata Vass. - + - - + + + +
Oxytropispilosa (L.) DC. 3R - - - + - + -
Polygala sibirica L. 3R + - - - - - +
Hypericum ascyron L. 3R - - - + + - -
Hypericum elegans Steph. - + + - + + + +
Androsace maxima L. - - + - + - + -
Stachys sylvatica L. 3R - + - + - - -
Veronica spicata L. - + + + + - + +
Scabiosa ochroleuca L. - - - + + + + -
Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. 3R + - + + + - +
Artemisia latifolia Ledeb. 3R - + - + - + +
Galatella hauptii (Ledeb.) Lindl. 3R + + + + + - -
Ligularia glauca (L.) O.Hoffm. 3R + + - - - - +
Taraxacum erythrospermum Andrz. - - - - + - - -
Примечание: 1 - Аникино, 2 - Коларово, 3 - Синий Утес, 4 - Уртам, б - Вороново, б - Еловка, 7 - Ново-Троицк.
ство сквозной трассы на юг области в 80-е годы прошлого века. Современные исследования и подсчет коэффициента синантропизации показали, что антропогенная нагрузка на территории различна (табл. 3).
Таким образом, оценка состояния растительности ООПТ на юге Томской области свидетельствует о том, что здесь произрастают и пока сохраняются многие редкие виды. Следует продолжать и регулярно проводить мониторинг за их состоянием, ограничить все виды хозяйственной деятельности и разработать правовые нормы охраны. Режим особой охраны памят-
ников природы областного значения должен ввести запрет на любые виды хозяйственной деятельности, которые могут повлиять на сохранность уникальных объектов (отвод земель для строительства, добыгаа полезных ископаемых, вырубка древесной растительности, распашка, сенокошение, выпас скота, разведение костров, палы). Следует установить информационные аншлаги, продолжить реинтродукцию растений, рассмотреть вопрос о регулировании рекреации в районах памятников природы.
Т аблица 3
Антропогенная трансформация ботанических памятников природы
Название ООПТ КАТ* Стадия* Растительность
Томский район
Береговой склон р. Томи 0.61 IV Остепненный луг
Склон с реликтовой растительностью у с. Коларово 0.57 III Настоящая степь
Синий утес 0.13 I Остепненный луг
Кожевниковский район
Фрагмент степи у с. Уртам 0.57 III Луговая степь
Реликтовый участок степи в окрестностях д. Еловка 0.63 IV
Фрагмент луговых степей у д. Вороново 0.17 I
Ново-Троицк южные склоны с остепненными лугами 0.15 I Остепненный луг
Примечание: КАТ - значение коэффициента антропогенной трансформации, стадия - стадия трансформации.
Список литературы
1. Ивашутина Л. В. и др. Ландшафтная структура Западной Сибири // Вестник МГУ. Сер. 5. География. 1980. № 2. С. 67-70.
2. Хмелёв В. А., Давыдов В. В. Генезис и эколого-хозяйственные свойства почв лесостепи Томского Приобья // Проблемы региональной экологии. Вып. 4. Томск, 1995. 141 с.
3. Герасько Л. И. Черноземы северной лесостепи Западно-Сибирской равнины // Черноземы центральной России: генезис, география, эволюция: мат-лы междунар. конф. Воронеж, 2004. С. 122-127.
4. Коломыц Э. Г. Локальные механизмы глобальных изменений природных экосистем. М.: Наука, 2008. 427 с.
5. Герасько Л. И., Гуль О. В. Сопряжённый ряд почв крутого склона правобережья р. Томи // Вестник ТГУ. Биология. 2009. № 1 (5). С. 52-59.
6. Гудошников С. В. Дикорастущая флора в озеленении // Природа Томской области и ее охрана. Вып. 2. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1965.
С. 60-72.
7. Шумилова Л. В. Ботаническая география Сибири. Томск: Изд-во Том. ун-та., 1962. 439 с.
8. Борисова С. З. Степи Центральной Якутии. Интродукционный очерк. Новосибирск: Наука, 2008. 96 с.
9. Антипова Е. М. Флора северных лесостепей Средней Сибири: автореф. ... канд. биол. наук. Томск, 2008. 35 с.
10. Юрцев Б. А. Реликтовые степные комплексы Северо-Восточной Азии. Новосибирск: Наука, 1981. 168 с.
11. Бляхарчук Т. А. История растительности юго-востока Западной Сибири в голоцене по данным ботанического и споро-пыльцевого
анализа торфа // Сиб. экол. журн. 2000. Т. 7. № 5. С. 659-668.
12. Амельченко В. П. и др. Зеленая книга Сибири: Редкие и нуждающиеся в охране растительные сообщества / под ред. И. Ю. Коропачин-
ского. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1996. 397 с.
13. Пешкова Г. А. Степная флора Байкальской Сибири. М.: Наука, 1972. 207 с.
14. Редкие и исчезающие растения Сибири / под ред. проф. К. А. Соболевской. Новосибирск: Наука, 1980. 255 с.
15. Красная книга Томской области. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. 402 с.
Амельченко В. П., кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, зав. лабораторией биоморфологии и цитогенетики растений.
Сибирский ботанический сад Томского государственного университета.
Ул. Ленина, 36, г. Томск, Томская область, Россия, 634050.
Рыбина Т. А., аспирант.
Томский государственный университет.
Ул. Ленина, 36, г. Томск, Томская область, Россия, 634050.
E-mail: [email protected]
Герасько Л. И., кандидат биологических наук, доцент.
Томский государственный университет.
Ул. Ленина, 36, г. Томск, Томская область, Россия, 634050.
Колесниченко Л. Г., кандидат биологических наук, зам. начальника отдела устойчивого развития и государственного мониторинга.
ОГУ «Облкомприрода».
Пр. Кирова, 14, г. Томск, Томская область, Россия, 634041.
E-mail: [email protected]
Материал поступил в редакцию 25.05.2009
V P Amelchenko, T. A. Rybina, L. I. Gerasko, L. G. Kolesnichenko
PRESERVATION OF THE BIODIVERSITY OF RARE KINDS IN STRUCTURE OSTEPNENNYH COMMUNITIES IN ESPECIALLY PROTECTED NATURAL TERRITORIES OF THE SOUTH OF TOMSK AREA
In work the characteristic steppe vegetation of Tomsk area is given which are described as nature sanctuaries. The problematics of an origin of these sites, their modern condition, preservation of rare kinds in structure protected natural territories is considered.
Key words: nature sanctuaries, steppes, relicts, rare kinds, the Red book, Tomsk area.
Amelchenko V. P
Siberian Botanical Garden of Tomsk State University.
Ul. Lenina, 36, Tomsk, Tomskaya oblast, Russia, 634050.
Rybina T. A.
Tomsk State University.
Ul. Lenina, 36, Tomsk, Tomskaya oblast, Russia, 634050. E-mail: [email protected]
Gerasko L. I.
Tomsk State University.
Ul. Lenina, 36, Tomsk, Tomskaya oblast, Russia, 634050.
Kolesnichenko L. G.
OGU Oblcompriroda
Pr. Kirova, 14, Tomsk, Tomskaya oblast, Russia, 634041. E-mail: [email protected]
