Биоценотический потенциал растительности памятника природы «Урочище «Иваново поле»

УДК 574.5

О.Н. Давиденко, Л.А. Серова, А.А. Беляченко БИОЦЕНОТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПАМЯТНИКА ПРИРОДЫ «УРОЧИЩЕ «ИВАНОВО ПОЛЕ»

Приведены результаты детального изучения растительности памятника природы «Иваново поле». Оценена структура фитоценозов, природоохранный статус территории и биоценотический потенциал ее растительности. Дана характеристика ценопопуляций редких видов растений.

Памятник природы, степная растительность, Саратовская область

O.N. Davidenko, L.A. Serova, A.A. Belyachenko

BIOCENOTIC POTENTIAL OF PLANT COMMUNITIES IN THE NATURAL SANCTUARY «IVANOVO POLE»

The article is devoted to a thorough investigation of the vegetation in the natural sanctuary «Ivanovo Pole». The community structure, conservation status and vegetation bio-cenotic potential are estimated. The characteristics of the rare plant species is provided.

Natural monument, steppe vegetation, Saratov region

Растительность особо охраняемых природных территорий области остается малоизученной. Отдельными геоботаническими исследованиями охвачены лишь некоторые из них. В книге «Особо охраняемые природные территории Саратовской области» [1], являющейся наиболее полной сводкой по ООПТ, даже для ботанических памятников природы отсутствует информация, отражающая современное состояние и динамику растительности, в том числе, ценопопуляций редких и охраняемых видов растений. В связи с этим возникает вопрос о необходимости комплексных геоботанических, экологических и популяционных исследованиях с использованием современных способов обработки и представления данных. Изучение растительности и оценка биоценотического потенциала ООПТ Саратовской области ведутся с целью формирования базы для мониторинга фиторазнообразия в пределах охраняемых территорий и оптимизации их сети с учетом данных современных методов индексированной оценки компонентов.

Целью данной работы было комплексное изучение растительности памятника природы «Урочище «Иваново поле» с последующей оценкой его биоценотического потенциала. Исследования проводились в 2012-2013 гг. Растительность изучалась на маршрутах и на постоянных пробных площадях по стандартной методике [2, 3].

Показатель биоценотического потенциала рассчитывался с учетом трех составляющих: состояния фитоценоза, структурного разнообразия растительности, природоохранного статуса территории [5-7]. Первая составляющая характеризует степень сохранности среды, вторая - структуру местооби-244

таний, третья показывает целесообразность введения специальных мер охраны. За основу была взята Методика оценки биоценотического потенциала лесного биогеоценоза [5] с изменениями [8], с учетом специфики степной растительности. Индекс состояния растительности оценивался исходя из доли площадей с фитоценозами разной степени сформированности в пределах изученного участка.

Индекс структурного разнообразия рассчитывали по формуле Бриллуэна [9], в которую вместо численных оценок видов и особей подставляли результаты бальной оценки выраженности отдельных структурных параметров степной растительности.

Общий коэффициент природоохранной значимости вычислялся по формуле

Л 1 I 1 I * I 1

К = Г + Г 2 + г3 + г4 ,

где г1, г2, г3, г4 - соответствующие коэффициенты значимости по категориям охранного статуса видов в соответствии с Красной книгой Саратовской области [10];

1 - число обнаруженных в пределах территории редких видов растений, имеющих определенный охранный статус [5].

Показатель обобщенного биоценотического потенциала вычислялся по формуле

1р = №** К,

где К - коэффициент природоохранной значимости; 15 - индекс состояния фитоценоза; 1щГ - индекс структурного разнообразия сообщества.

Урочище «Иваново поле» расположено в Федоровском районе Саратовской области на Низкой Сыртовой равнине в верховьях крупной балки Таловка на пологом прибалочном склоне. На территории данного памятника природы отмечена одна из наиболее крупных популяций тюльпана Геснера (ТыИра gesneгiana Ь.) - вида, занесенного в Красную книгу Саратовской области с категорией и статусом 1 (Е) - вид, находящийся под угрозой исчезновения.

На основании количественной оценки параметров сообществ (табл. 1) проведены расчеты состояния растительности, структурной сложности сообществ и их природоохранного статуса. Первые два показателя оценивались для каждой группы фитоценозов с последующим усреднением, а последний - для всего урочища в целом.

Таблица 1

Количественные значения параметров оценки биоценотического потенциала

Параметр Значение параметра на изученном участке Балльная оценка/коэффициент пересчета

Состояние сообщества

Участки, лишенные растительности, % от общей площади 0,5 0,2

Участки средней фитоценотической сформированности, % от общей площади 5,0 0,7

Участки высокой фитоценотической сформированности, % от общей площади 94,5 1,0

Структурные па раметры

Число видов сосудистых растений, шт. до 10 0,0

10-20 1,0

более 20 2,0

Наличие степного войлока нет 0,0

местами есть 1,0

есть 2,0

Общее проективное покрытие, % 10-30 1,0

30-60 2,0

60-80 3,0

более 80 4,0

Количество вертикальных ярусов, шт. 1 1,0

2 2,0

3 3,0

Природоохранная значимость

Число видов, находящихся под угрозой исчезновения, шт. 1 2,0

Число уязвимых видов, шт. 3 1,8

Число редких видов, шт. 2 1,6

Число видов с неопределенным статусом, шт. 0 1,4

Естественная степная растительность Урочища «Иваново поле» представляет собой вариант сочетания нескольких растительных сообществ, преимущественно на каштановых типичных, светлокаштановых солонцеватых почвах и черноземах южных.

Растительность представлена шестью основными ассоциациями: ковыльной, типчаково-полынковой, разнотравно-типчаковой, гребенчатожитняковой, типчаковой-гребенчатожитняковой и белополынно-типчаковой. Наибольшими значениями проективного покрытия и высоты травостоя характеризуются сообщества формации ковыля перистого (Stipa pennata L.) и житняка гребенчатого (Agropyron pectinatus (Bieb.) Beauv.). В составе фитоценозов насчитывается до 35 видов растений, среди которых во всех ассоциациях обычно резак обыкновенный (Falcaria vulgaris Bemh.), типчак (Festuca valesiaca Gaud.), келерия тонкая (Koeleria cristata L.), шалфей остепненный (Salvia nemorosa L.), полынь австрийская (Artemisia austriaca Jacq.), подмаренник настоящий (Galium verum L.).

Структура изученных сообществ представлена в табл. 2.

Таблица 2

Структура изученных сообществ

Ассоциации Элементы структурного разнообразия Индекс структурного разнообразия

Число видов сосудистых растений, шт. Общее проективное покрытие, % Наличие степного войлока Число ярусов

Ковыльная З5 ВО + З 1,00

Типчаково-полынковая 25 70 + 2 0,99

Разнотравно- типчаковая 27 75 + 2 0,99

Г ребенчатожитняковая ЗЗ 75 + 2 0,99

Типчаково-житняковая ЗО 90 + 2 0,98

Белополынно- типчаковая 18 60 ± 1 0,82

Видовое богатство изученных сообществ составило 18-35 видов. Общее проективное покрытие колеблется от 70 до 90%, а в фитоценозах с содоминированием полыни белой не превышает 60%. Индекс структурного разнообразия достигает максимальных значений в ковыльном фитоценозе - 1,0; наименьшие значения параметра характерны для сообществ белополынно-типчаковой ассоциации.

Помимо степных участков, на территории памятника природы отмечены небольшие по площади локальные участки с луговой растительностью, сформированной преимущественно сообществами формаций Elytrigia repens (L.) Nevski и Bromopsis riparia (Rehm.) Holub, реже - видами разнотравья. Индекс структурного разнообразия для всех луговых сообществ соответствует высокому уровню и составляет 0,89-0,99.

Обобщенный индекс структурного разнообразия растительности изученного участка в целом составил 0,95, что соответствует очень высокому уровню (исходя из теоретически возможных значений индекса от 0 до 1). Это связано с тем, что, несмотря на наличие локальных участков относительно простой структурной организации, большая часть территории занята сформированными степными сообществами с четкой горизонтальной и вертикальной структурированностью и богатым видовым составом.

Оценка растительного покрова Урочища «Иваново поле» с определением степени фитоцено-тической сформированности показала, что индекс состояния территории оценивается в 98,1%, что связано с преобладанием естественной степной растительности.

В пределах исследованной территории было отмечено шесть видов растений, занесенных в Красную книгу Саратовской области [10]; четыре из них охраняются также на федеральном уровне. Характеристика ценопопуляций отмеченных редких видов приведена в табл. 3.

Таблица 3

Состояние ценопопуляций редких видов растений, отмеченных на участке

Вид Категория и статус вида Численность ценопопуляции, особей Состояние ценопопуляции

Adonis vernalis L. 2 (V) - уязвимый вид единичные особи прогрессирующее

Iris pumilla L.* 2 (V) - уязвимый вид сотни особей прогрессирующее

Stipa pennata L.* 2 (V) - уязвимый вид сотни особей прогрессирующее

Glycyrrhiza glabra L. 3 (Р - редкий вид единичные особи прогрессирующее

Centaurea taliewii Kleop.* 1 (Е) - вид, находящийся под угрозой исчезновения десятки особей стабильное

Tulipa gesneriana L.* 1 (Е) - вид, находящийся под угрозой исчезновения сотни особей стабильное

* виды, занесенные в Красную книгу России [ii]

Индекс природоохранной значимости местообитания составил 11,79, что соответствует среднему уровню. Поскольку теоретически возможные значения коэффициента природоохранной значимости не имеют верхнего предела, то в конечном расчете биоценотического потенциала территории удобно в целях сравнения его с другими охраняемыми территориями представлять этот показатель в виде коэффициента Я. 246

Обобщенный индекс биоценотического потенциала для изученного участка составил 93,16Я (при максимально возможном значении, исходя из принятой нами шкалы оценок, в 100Я). Значения индекса биоценотического потенциала, полученные для территории Урочища «Иваново поле», оказались выше таковых, рассчитанных для некоторых других охраняемых территорий Саратовской области: памятника природы «Участок степи у с. Лопуховка» [11], урочища «Синяя гора» [12] и урочища «Дальнее» [7], где интенсивность антропогенного воздействия на растительность несколько выше. Такое значение биоценотического потенциала является показателем низкой антропогенной нарушенности растительных сообществ в пределах изученного участка. В целом полученные значения биоценотического потенциала и наличие на территории урочища стабильных и прогрессирующих ценопопуляций редких охраняемых видов растений, экологически связанных с малонарушенными степными местообитаниями, свидетельствуют о высоком природоохранном потенциале данной территории, в том числе с точки зрения сохранения фиторазнообразия.

Работа по изучению растительности и оценке биоценотического потенциала ООПТ Саратовской области продолжается с целью формирования базы для мониторинга фиторазнообразия в пределах охраняемых территорий и оптимизации их сети с учетом данных современных методов индексированной оценки компонентов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Особо охраняемые природные территории Саратовской области. Саратов: Изд-во СГУ, 2008. 300 с.

2. Юнатов А.А. Типы и содержание геоботанических исследований. Выбор пробных площадей и заложение экологических профилей / А.А. Юнатов // Полевая геоботаника. М.-Л.: Наука, 1964. Т. 3. С. 9-36.

3. Ботанико-экологический практикум: методы сбора и анализа данных / Т.Н. Давиденко, С.А. Невский, О.Н. Торгашкова, О.Н. Давиденко. Саратов: ООО Изд. центр «Наука», 2011. 67 с.

4. Болдырев В.А. Полевые исследования морфологических признаков почв / В.А. Болдырев,

B.В. Пискунов. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2006. 60 с.

5. Беднова О.В. Мониторинг биоразнообразия лесных и урбоэкосистем / О.В. Беднова // Мониторинг состояния лесных и городских экосистем / под ред. В.С. Шалаева, Е.Г. Мозолевской. М.: МГУЛ, 2004.

C. 39-51.

6. Василевич В.И. Альфа-разнообразие растительных сообществ и факторы его определяющие // Биологическое разнообразие: подходы к изучению и сохранению / В.И. Василевич. СПб.: ЗИН РАН, 1992. С. 162-170.

7. Критерии и индикаторы биоразнообразия лесов как инструменты устойчивого природопользования / Т.В. Черненькова, С.В. Князева, М.Ю. Пузаченко и др. //Лесоведение. 2009. № 6. С. 1-15.

8. Давиденко О.Н. Биоценотический потенциал урочища «Дальнее» / О.Н. Давиденко, С.А. Невский, Т.Н. Давиденко // Научные труды национального парка «Хвалынский». Вып. 1. Саратов-Хвалынск: Научная книга, 2009. С. 118-122.

9. Мэгарран Э. Экологическое разнообразие и его измерение / Э. Мэгарран. М.: Мир, 1992.

184 с.

10. Красная книга Саратовской области. Грибы. Лишайники. Растения. Животные. Саратов: Изд-во Торгово-промышленной палаты Саратов. обл., 2006. 528 с.

11. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы) / Министерство природных ресурсов и экологии РФ; Федеральная служба по надзору в сфере природопользования; РАН; Российское ботаническое общество; МГУ им. М.В. Ломоносова; Гл. редкол.: Ю.П. Трутнев и др.; сост. Р.В. Камелин и др. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2008. 855 с.

12. Давиденко О. Н. Биоценотический потенциал растительности памятника природы «Участок степи у с. Лопуховка» Саратовской области / О. Н. Давиденко, С. А. Невский, Т. Н. Давиденко // Вестник КрасГАУ. 2011. Т. № 12. С. 93-96.

13. Давиденко О. Н. Биоценотический потенциал растительности памятника природы «Урочище Синяя гора» Саратовской области / О. Н. Давиденко, С. А. Невский, Т. Н. Давиденко // Научные труды национального парка «Хвалынский». Вып. 4. Саратов-Хвалынск: Научная книга, 2012. С. 26-29.

Давиденко Ольга Николаевна -

магистрант кафедры «Экология» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.

Серова Людмила Александровна -

магистрант кафедры «Экология» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.

Olga N. Davidenko -

Undergraduate Department of Ecology,

Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

Ludmila A. Serova -

Undergraduate Department of Ecology,

Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

Беляченко Андрей Александрович -

кандидат биологических наук, доцент кафедры «Экология» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.

Andrey A. Belyachenko -

Ph. D., Associate Professor Department of Ecology,

Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

Статья поступила в редакцию 05.09.13, принята к опубликованию