Распределение гидрофитов озер Тоболо-Ишимской лесостепи по градиенту минерализации

УДК 581.526.3

С. А. Николаенко

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОФИТОВ ОЗЕР ТОБОЛО-ИШИМСКОЙ ЛЕСОСТЕПИ ПО ГРАДИЕНТУ МИНЕРАЛИЗАЦИИ

Представлены данные по солевыносливости некоторых видов водной флоры озер Тоболо-Ишимской лесостепи, на основе которых отмеченные гидрофиты разделены на четыре эколого-флористических комплекса.

Гидрофиты, минерализация, озера, Тоболо-Ишимская лесостепь, флористические комплексы.

Высшие водные растения как составная часть водного биогеоценоза не существуют изолированно, а находятся в тесной связи со средой обитания, факторами среды и окружающими организмами, вступая с ними в сложные отношения [Кокин, 1982]. Каждый вид, наряду с присущими ему морфологическими и физиологическими свойствами, обладает определенной толерантностью, т. е. способностью существовать и успешно воспроизводить потомство в рамках некоторых, для каждого вида индивидуально определенных условий [Толмачев, 1974].

Проблема влияния минерализации воды на распространение и численность организмов неоднократно рассматривалась в литературе [Одум, 1975; Бигон и др., 1989; Катанская, 1981; Свириденко, 2000; Зарубина, Дурникин, 2005]. Это один из главных абиотических факторов для водной растительности [Богдановская-Гиенэф, 1974; Катанская, 1981; Свириденко, 2000]. Однако, как отмечает В. М. Катанская [1981], изученность влияния минерализации воды на гидрофильные виды недостаточна. Особое значение имеет выявление ведущих факторов водной среды и оценка их влияния на гидрофильные виды растений [Свириденко, 2000]. Для флоры водоемов юга Тюменской области, отличающейся огромным разнообразием разноминерализованных озер, один из таких факторов — повышенное содержание солей.

Целью нашей работы является определение диапазона минерализации для некоторых гидрофильных видов водной флоры озер Тоболо-Ишимской степи и разделение их на флористические группы в зависимости от степени солевыносливости.

Для более детального исследования изменения видового состава водной флоры озер юга Тюменской области по отношению к фактору минерализации, применялась классификация поверхностных вод О. А. Алекина [1970] дополненная Б. Ф. Свириденко для водоемов Северного Казахстана [2000] (табл. 1).

Таблица 1

Подразделение поверхностных вод по минерализации

Группа вод Подгруппа вод Минерализация, г/л

1. Пресная — До 1

2. Условно-пресная — 1,1-3

3. Солоноватая Слабосолоноватая 3,1-5

Среднесолоноватая 5,1-8

Сильносолоноватая 8,1-25

4. Соляная — Более 25

На территории Тоболо-Ишимской лесостепи макрофиты отмечены в диапазоне минерализации 0,1-70,8 г/л (табл. 1). Указанные границы условны, так как выбраны на основе собственных данных, конкретно для исследуемой территории. Известны и более высокие значения для вод, в которых были отмечены развивающиеся макрофиты [Свириденко, 2000]. Однако для изученных нами водоемов Тоболо-Ишимской лесостепи максимальное содержание солей составило 70,8 г/л.

В ходе исследований автором было изучено 50 водоемов разной степени минерализации и собран 31 вид гидрофитов, составляющих водное ядро флоры водоемов Тоболо-Ишимской лесостепи, а также получены данные по их солевы-носливости (табл. 2). Термин «водное ядро» принят нами в значении, приданном ему А. В. Щербаковым в 1991 г. (цит. по [Щербаков, 2006]).

Таблица 2

Встречаемость видов водного ядра флоры в разноминерализованных группах водоемов Тоболо-Ишимской лесостепи

Вид Группа (подгруппа) поверхностных вод Минерализация, г/л

1 2 3 4 5

Batrachium aquatile (L.) Dumort. + + - - - 0,29-1,58

B. circinatum (Sibth.) Spach + - - - - 0,29-0,9

Ceratophyllum demersum L. + + + - - 0,1-5,04

C. submersum L. + + - - - 0,18-1,88

Elodea canadensis Michx. + - - - - 0,14-0,3

Fontinalis antipyretica Hedw. + - - - - -

Hydrocharis morsus-ranae L. + + - - - 0,1-1,58

Lemna minor L. + + - - - 0,1-1,88

L. trisulca L. + + + + - 0,1-10,8

Leptodictyum riparium Warnst. - - + - - 4,7

Myriophyllum sibiricum Kom. + + + - - 0,1-3,5

M. verticillatum L. + + - - - 0,9-0,98

Nupharlutea (L.) Smith + - - - - 0,18-0,9

Nymphaea candida J. et C. Presl + - - - - 0,1-0,29

Persicaria amphibia (L.) S. F. Gray + + - - - 0,1-1,58

Potamogeton berchtoldii Fieb. + - - - - 0,1-0,18

P. compressus L. + - - - - 0,18-0,3

P. henningii A. Benn. + - - - - 0,18

P. lucens L. + - - - - 0,1-4,56

P. macrocarpus Dobroch. + - + - - 0,5-4,56

P. natans L. + - - - - 0,1-0,3

P. obtusifolius Mert. et Koch + - - - - 0,1-0,18

P. pectinatus L. + + + + - 0,29-10,8

P. perfoliatus L. + + + - - 0,1-4,7

P. praelongus Wulf. + - - - - 0,1-0,3

Ruppia maritima L. - - - - + 70,8

Spirodela polyrhiza (L.) Schleid. + + + - - 0,1-3,38

Stratiotes aloides L. + - - - - 0,1-1,58

Utricularia intermedia Hayne + - + - - 0,98-3,5

U. vulgaris L. + - + - - 0,29-3,5

U. minor L. + - + - - 0,2-3,5

Примечание: 1 — пресные воды; 2 — условно-пресные воды; 3 — слабосолоноватые воды; 4 — сильносолоноватые воды; 5 — соляные воды.

Из табл. 2 видно, что наибольшее видовое разнообразие гидрофильной флоры Тоболо-Ишимской лесостепи приходится на пресные и условнопресные озера (0,1 -3,0 г/л). В водоемах с минерализацией воды свыше 3 г/л (слабосолоноватые воды) происходит резкое снижение видового богатства.

Флора таких озер представлена в основном погруженными гидрофитами. Редко, в неспецифических антропогенно нарушенных местообитаниях, в местах сброса сточных вод слабосолоноватых водоемов можно отметить плей-стофит Spirodela polyrhiza. Как правило, в таких условиях происходит сдвиг показателя минерализации в сторону пресных вод.

Водная флора сильносолоноватых (8,1-25 г/л) водоемов рассматриваемой территории представлена только двумя видами: Lemna trisulca и Pota-mogeton pectinatus, соленостная граница для которых составила 10,8 г/л. При этом P. pectinatus формирует монодоминантные зарослевые сообщества, занимающие обширные площади акватории озера, и часто является единственным представителем водной флоры водоема.

Основываясь на подходах, описанных в работе Б. Ф. Свириденко [2000], с привлечением собственных данных, все отмеченные нами виды водного ядра мы разделили на два флористических комплекса по отношению к минерализации: пресноводный и соляноводный. В пресноводный флористический комплекс входит четыре галогруппы:

1.Типично пресноводная группа включает 35,5 % видов водного ядра. Эти виды отмечены в диапазоне минерализации 0,1-1 г/л, преимущественно в водах химического состава С , Cl . Среди них водный мох Fontinalis antipy-retica, некоторые рдесты (Potamogeton compressus, P. henningii, P. berchtoldii и др.). Также только в этом диапазоне отмечены: Nymphaea candida, Nuphar lutea, Batrachium circinatum, Myriophyllum verticillatum.

2. Условно-пресноводная группа объединяет 19,3 % видов водного ядра, в основном встречающихся в Cl, ClMg, реже в dCa, CNa водах, при минерализации 1-3 г/л. Среди них отмечены: Stratiotes aloides, Hydrocharis morsus-ranae, Lemna minor, Persicaria amphibia, Ceratophyllum submersum.

3. Слабосолоновато-пресноводная группа включает 25,8 % видов водного ядра. Эти растения произрастают в диапазоне минерализации 3-8 г/л.

4. Среднесолоновато-пресноводную группу составили только два вида, отмеченных при минерализации до 15 г/л,— Potamogeton pectinatus и Lemna trisulca.

5. Соляноводный флористический комплекс водоемов Тоболо-Ишимской лесостепи представлен только одним видом, Ruppia maritima, отмеченным в горько-соленом оз. Сиверга при минерализации 70,8 г/л. В Северном Казахстане этот вид был отмечен в диапазоне 8-79,6 г/л и отнесен Б. Ф. Свириден-ко [2000] к среднесолоновато-соляноводной группе высокоспециализированных видов цветковых гидрофитов. Как отмечает исследователь, разделение на эти группы условно и между ними нет четких границ, поскольку существует экологический континуум. При этом виды из разных флористических комплексов практически не встречаются совместно, поскольку критическая соленость (диапазон от 8-15 г/л) является для них одинаково неблагоприятной [Сви-риденко, 2000].

Таким образом, максимум видов пресноводного комплекса флоры озер Тоболо-Ишимской лесостепи отмечается при минерализации воды менее 0,1-5 г/л, т. е. в пресных, условно-пресных и слабосолоноватых озерах. Далее происходит снижение видового разнообразия, характеризующееся полным исчезновением видов пресноводного комплекса и замещением их видами соляноводного комплекса. В целом по преобладанию видов пресноводного флористического комплекса (80,6 %) водную флору озер Тоболо-Ишимской лесостепи можно отнести к пресноводной, с учетом распределения по группам — к солоноватоводно-пресноводной. Полученные данные схожи с результатами исследований водной макрофитной ценофлоры Северного Казах-

стана [Свириденко, 2000]. По нашему мнению, наличие во флоре исследуемых водоемов видов соляноводного комплекса (3,2 %) обусловлено скорее близостью Северного Казахстана к изучаемой территории, так как единственный представитель этого комплекса — Ruppia maritima — отмечен в оз. Си-верга, расположенном на российско-казахстанской границе.

ЛИТЕРАТУРА

Алекин О. А. Основы гидрохимии. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 444 с.

Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции, сообщества: В 2 т. Т. 1. М.: Мир, 1989. С. 99-127.

Богдановская-Гиенэф И. Д. Водная растительность СССР// Ботан. журн. Т. 59, № 12. СПб: Наука, 1974. С. 1728-1733.

Зарубина Е. Ю., Дурникин Д. А. Флора соленых озер Кулундинской равнины (юг Западной Сибири) // Сиб. экол. журн. Т. 12, № 2. Новосибирск: СО РАН, 2005. С. 341352.

Катанская В. М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР: Методы изучения. Л.: Наука, 1981. 187 с.

Кокин К. А. Экология высших водных растений. М.: МГУ, 1982. 160 с.

Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.

Свириденко Б. Ф. Флора и растительность водоемов Северного Казахстана. Омск: ОмГПУ, 2000. 196 с.

Толмачев А. И. Введение в географию растений: (Лекции, чит. студентам Ленингр. ун-та в 1958-1971 гг.). Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. 244 с.

Щербаков А. В. Что такое «водное ядро флоры» и зачем нужен этот термин? // Матер. VI Всерос. школы-конференции по водным макрофитам «Гидроботаника 2005» (пос. Борок, 11-16 октября 2005 г.). Рыбинск: Рыбинский Дом печати, 2006. С. 25-26.

ИПОС СО РАН, г. Тюмень

S. А. Nikolaenko

DISTRIBUTION OF HYDROPHYTES IN THE LAKES OF TOBOL AND ISHIM FOREST-STEPPE ZONE ACCORDING TO MINERALIZATION GRADIENT

The paper presents data on salinity resistance of certain kinds of water flora in the lakes of Tobol and Ishim forest-steppe zone, on which basis the registered hydrophytes are distributed into four ecological and floristic complexes.

Hydrophytes, mineralization, lakes, ^bol and Ishim forest-steppe zone, floristic complexes.