Эколого-биологические особенности лотоса Комарова на северо-восточной границе ареала

Вестник ДВО РАН. 2009. № 3

УДК 581.9

М.В.КРЮКОВА

Эколого-биологические особенности лотоса Комарова на северо-восточной границе ареала

Отмечены особенности распространения Nelumbo komarovii Grossh. в пределах России, в частности в бассейне нижнего течения р. Амур, который очерчивает северную границу обитания N. komarovii на азиатском континенте. Дана характеристика местообитаний, видового состава и строения растительного покрова в местах естественного произрастания N. komarovii. Анализируются лимитирующие факторы, обосновываются критерии редкости. Предлагаются мероприятия по сохранению водных озерных экосистем с участием N. komarovii.

Ключевые слова: Nelumbonaceae, Nelumbo komarovii Grossh., гидрофит, реликт, редкий вид, охрана.

Ecological and biological peculiarities of Nelumbo komarovii Grossh. (Nelumbonaceae Dumort) at the northeast border of its area. M.V.KRYUKOVA (Institute of Water and Ecology Problems, FEB RAS, Khabarovsk).

Some peculiarities of distribution of Nelumbo nucifera Gaertn in Russia are recorded, particularly in the Lower Amur Basin, which is the northern part of N. nucifera habitat on the Asian continent. Description of the habitats, species composition and structure of the plant cover in the area of natural habitats of N. nucifera is provided. Limiting factors are analyzed, and criteria of rarity are grounded. Some measures to preserve water lake ecosystems with N. nucifera are proposed.

Key words: Nelumbonaceae, Nelumbo komarovii Grossh., hydrophyte, relic, rare plant species, protection.

Род Nelumbo Adams. принадлежит к монотипному семейству Nelumbonaceae Dumort. и объединяет два вида, распространенных в умеренно теплых, субтропических и тропических зонах Америки, восточной и южной Азии, северной Австралии, а также выращиваемых в водоемах и ботанических садах Европы [14, 16, 17]. В Российской Федерации род Nelumbo представлен двумя видами: европейским (прикаспийским) и дальневосточным, изолированными друг от друга. Nelumbo caspica (DC.) Fisch. произрастает по берегам Каспийского моря, в дельте р. Волга в Астраханской области [2, 6, 16]. С 1938 г. этот вид появился в дельте р. Кубань на побережье Азовского моря в результате интродукции [15]. Nelumbo komarovii Grossh. распространен на Дальнем Востоке в пределах Амурской, Еврейской автономной областей, Хабаровского и Приморского краев на равнинах бассейна среднего и нижнего течения р. Амур, в старицах рек Бурея, Тунгуска, Уссури, на Приханкайской низменности и о-ве Путятин [4, 7-10, 13, 14].

На территории российского Дальнего Востока, где вид находится на северо-восточном пределе распространения, N. komarovii встречается редко, его ценопопуляции характеризуются низкими показателями численности. Динамика встречаемости и численности вида по годам определяется влиянием ряда природных и антропогенных факторов и имеет в целом отрицательную тенденцию. Как редкий реликтовый таксон водной флоры региона N. komarovii представляет научный интерес, его охрана очень важна. Именно поэтому он включен в Красную книгу Российской Федерации и региональные перечни

КРЮКОВА Мария Викторовна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник (Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, Хабаровск). E-mail: flora@ivep.as.khb.ru

охраняемых объектов растительного мира [5, 6, 12, 13]. Это определяет актуальность изучения современного состояния и распространения N. кошагоуп, особенностей экологии и биологии, условий произрастания и структуры сообществ. Особенное значение эти исследования приобретают в приамурской части ареала в связи с перспективой реализации в бассейне р. Амур планов гидротехнического строительства как на российской, так и на китайской территории, что приведет к существенным изменениям гидрологического режима водотоков и водоемов, состава и структуры их растительного покрова.

В данном сообщении нами представлены результаты исследований современного распространения и состояния N. кошагоуи в долине нижнего течения р. Амур с целью обсуждения проблем сохранения самых северных ценопопуляций вида на азиатском континенте.

В основу легли наблюдения и гербарные сборы автора, полученные в 1993-2005 гг. Детальные маршрутные полевые исследования по общепринятым методикам геоботани-ческих исследований [3, 11] включали выявление мест произрастания N. кошагоуп, их картирование, определение видового разнообразия и структуры сообществ водных растений, морфометрические исследования ценопопуляций редкого водного реликта. Время полевых работ совпадало с периодами наиболее низкого уровня воды р. Амур и максимального развития прибрежно-водных и водных растений - конец июня-август.

На северо-восточном пределе распространения ареал N. кошагоуи включает южные и юго-восточные участки Среднеамурской низменности, расположенной на северо-востоке Китая и заходящей в пределы Российской Федерации своей северо-восточной оконечностью. N. кошагоуи здесь растет в пойменных мелководных (до 2,5 м глубиной) хорошо прогреваемых озерах-старицах, затапливаемых только при высоких паводках и имеющих мощный слой илистых донных отложений. Они находятся в пределах пойм рек Амур (острова Большой Уссурийский и Зеленый), Уссури, Тунгуска: озера Цветочное и Безымянное близ с. Улика Павловка в пойме р. Кур, озера Подкова и Цветочное на о-ве Большой Уссу -рийский, 5 озер на Уссурийских островах у г. Хабаровск, безымянное озеро близ с. Дор-мидонтовка, 5 озер в пойме р. Уссури в окрестностях сел Виноградовка, Шереметьево, Видное, 2 безымянных озера на островах в пойме р. Уссури в окрестностях с. Лончако-во [7]. Исследования подтвердили существующие данные о распространении водного реликта, а также позволили обнаружить новые местонахождения в поймах р. Тунгуска близ зал. Джермень, р. Амур близ протоки Дабандинская и р. Уссури в окрестностях поселков Невельское и Видное. В последние годы в окрестностях г. Хабаровск вид появился в результате интродукции (см. карту).

Водный режим этих озер находится в прямой зависимости от режима рек, в долине которых они расположены, неважно, имеется ли у них связь с рекой посредством

протоки, так как связь эта поддерживается через рыхлые аллювиальные отложения поймы. Затапливаются они при подъеме воды выше 400-550 см, что определяет чередование в течение ряда лет периодов относительно замкнутого озерного цикла круговорота веществ с проточным речным типом. Замерзают озера при высоком уровне воды, из-за низкой отрицательной температуры промерзают до дна. Первые ледяные образования (забереги) отмечаются обычно в третьей декаде октября-начале ноября, а через 15-20 дней озера сковываются льдом. Средняя продолжительность ледостава составляет 160-165 дней. Толщина льда достигает 100-150 см, в холодные зимы - 180-250 см. Положительные температуры сохраняются в мощном слое илистых отложений, в которых в зимний период температура обычно не опускается ниже +4°С. В этих условиях корневища лотоса переживают зимний период. Летом эти озера хорошо прогреваются, что создает благоприятные условия для вегетации многих растений, в том числе термо-

Места произрастания №1ишЬо кошагоуіі вгозвЬ. на северо-во сточной границе ареала

фильных реликтовых видов. Средняя температура верхнего слоя воды за летний период (июнь-сентябрь) составляет 17-26°С.

N. кошагоуіі - это многолетний летнезеленый травянистый толсто-длиннокорневищ-но-кистекорневой симподиально нарастающий поликарпик с розеточным прямостоячим побегом [1]. Растет в воде на глубине 0,5-1,9 м, максимальных показателей проективного покрытия и морфометрических характеристик достигает на глубине 1,3—1,8 м. Листья с длинными черешками и сначала плавающими, затем приподнятыми над поверхностью воды щитовидными пластинками. Средний диаметр листьев, по нашим данным, полученным на озерах в поймах рек Амур (оз. Кривое, окрестности г. Хабаровск) и Уссури (оз. Цветочное, окрестности пос. Шереметьево), составляет 37 х 45,2 см, минимальный — 11 х 12 см, максимальный — 53 х 71 см (см. таблицу). При подобном диаметре листовых пластинок проективное покрытие N. кошагоуіі в сообществе составляет преимущественно 100%, что ограничивает возможности развития других видов водных растений.

Цветки одиночные, на длинных цветоножках, приподнятые над поверхностью воды, средний диаметр 24 см, минимальный 18 см, максимальный 31 см. Плотность цветков на пробных площадях (10 х 10 м) колеблется в зависимости от условий вегетационного периода и степени антропогенных нагрузок от 3—6 до 17—46 цветков. Низкие показатели

Морфометрические характеристики ценопопуляций №1ишЪо кошагоуи Ого88к. на северо-восточной границе ареала

Пункт наблюдения Лист Диаметр цветка, см Кол-во лепестков Кол-во плодолистиков

диаметр, см число жилок

Оз. Кривое (пойма р. Амур) Оз. Цветочное (пойма р. Уссури) 37 х 45 20—22 24 (18—31) 16—18 18—29 42 х 50 20—22 25 (20—32) 16—20 22—32

плотности цветков были отмечены на озерах в рекреационных зонах г. Хабаровск в 2001-2002 гг., в последующие годы площадь ценопопуляций сократилась, показатели проективного покрытия снизились.

Начало вегетационного периода N. кошагоуи приходится на вторую половину мая, когда температура воды переходит отметку +10°С. Первые листья на поверхности воды отмечены 10-20 июня. Первые бутоны появляются после 15 июля, период массового цветения начинается после 20 июля, заканчивается 10-15 августа. Продолжительность жизни одного цветка составляет 3-4 дня. Созревание плодов длится до конца сентября.

Размножение N. кошагоуп в условиях Приамурья преимущественно вегетативное, с помощью корневищ. Семенное ослаблено, что является результатом влияния природноклиматических факторов: короткий период вегетации в отдельные неблагоприятные по климатическим условиям годы, высокие паводки в августе-сентябре на реках, в результате которых озера с N. кошагоуи перекрываются паводковыми водами в периоды цветения или созревания плодов и т.д.

Анализ распространения и динамики состояния популяции N. кошагоуп показал, что в последние десятилетия реликтовый водный вид характеризуется отрицательной динамикой численности, встречаемости, особенно в озерах, расположенных вблизи населенных пунктов, среди сельскохозяйственных угодий в поймах рек. Тенденция активного сокращения численности локальных популяций и местообитаний N. кошагоуп в Приамурье в связи с активным хозяйственным, прежде всего рекреационным и сельскохозяйственным, освоением пойм рек в окрестностях крупных населенных пунктов и вблизи сельхозугодий отмечалась во второй половине XX в. В последние годы (2000-2005 гг.) мы отмечаем увеличение численности и восстановление вида в ряде районов, где произошел спад сельскохозяйственного производства.

При реализации перспективных планов строительства каскада гидроэлектростанций на р. Амур и зарегулированием его стока возможно уничтожение ряда местообитаний редкого реликтового вида в пойме не только на нижнем отрезке, но и в средней части бассейна реки. Следует ожидать дополнительного разрушения целостности ареала в северной части, обеднения генетического разнообразия локальных популяций и в итоге - потерю устойчивости природных популяций вида, снижения адаптивного потенциала.

В связи с этим в Приамурье актуальна проблема сохранения водного реликта. В настоящее время N. кошагоуи охраняется на территориях памятников природы в поймах рек Ус -сури и Тунгуска. В результате наших исследований были выделены ключевые территории в поймах рек Уссури и Тунгуска, на островах в пойме р. Амур, рекомендованные для создания на них заказников, природных парков. Некоторые территории уже включены в проект схемы развития и размещения особо охраняемых природный территорий краевого значения в Хабаровском крае до 2015 г., утвержденный правительством края. Важно упорядочить отдельные типы природопользования, негативно воздействующие на состояние среды обитания водных растений, провести комплексную экологическую экспертизу перспективных для освоения районов и проектов промышленных объектов, ужесточить

юридические санкции за нарушение законодательных актов, принятых Водным кодексом Российской Федерации от 18.10.1995 г. и Федеральным законом от 10.01.2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», пропагандировать научные знания о растительном мире среди населения, воспитывать бережное отношение к природе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Безделев А.Б., Безделева Т.А. Жизненные формы семенных растений российского Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 2006. 296 с.

2. Гроссгейм А.А. Лотос в СССР // Ботан. материалы Гербария БИН АН СССР. Л., 1940. Т 8, вып. 4-9. С. 130-136.

3. Жукова Л. А., Заугольнова Л.Б., Мичурин В. Г. и др. Программа и методические подходы к популяционному мониторингу растений // Биол. науки. 1989. № 12. С. 65-75.

4. Крюкова М.В. Лотос Комарова - Nelumbo komarovii Grossh. // Красная книга Еврейской автономной области. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. Новосибирск: АРТА, 2006. С. 81-82.

5. Крюкова М.В. Лотос Комарова - Nelumbo komarovii Grossh. // Красная книга Хабаровского края. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных. Хабаровск: Приамурские ведомости, 2008. С. 154-156.

6. Крюкова М.В., Снигиревская Н.С. Лотос орехоносный - Nelumbo nucifera Gaertn. // Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2008. С. 348-349.

7. Крюкова М.В. Флористические находки на Среднеамурской низменности // Ботан. журн. 2000. Т. 85, № 11. С. 122-125.

8. Кудрин С.Г. Водные реликты Хинганского государственного заповедника // Ботан. журн. 1990. Т. 75, № 10. С. 1461-1462.

9. Кудрин С.Г. Динамика восстановления Nelumbo komarovii (Nelumbonaceae) на юго-востоке Амурской области // Ботан. журн. 2003. Т. 88, № 8. С. 83-89.

10. Куренцова ГЭ. Реликтовые растения Приморья. Л.: Наука, 1968. 72 с.

11. Лепилова ГК. Инструкция для полевого исследования высшей водной растительности // Инструкция по биологическим исследованиям вод. Л.: Наука, 1934. Ч. 2, р. А, вып. 5. С. 1-48.

12. Перечень объектов растительного и животного мира, занесенных в Красную книгу Приморского края. Владивосток: Апостроф, 2002. 48 с.

13. Старченко В.М., Дарман Г.Ф., Шаповал И.И. Редкие и исчезающие растений Амурской области. Благовещенск: Амурский бот. сад АмурНЦ ДВО РАН, 1995. 460 с.

14. Цвелев Н.Н. Лотос - Nelumbo Adans. // Сосудистые растения советского Дальнего Востока. Л.: Наука, 1987. Т. 2. С. 29-30.

15. Шехов А.Г. Интродукция лотосов на Кубани // Природа. 1998. № 6. С. 37-41.

16. Ohwi J. Flora of Japan. Washington, 1965. 1067 p.

17. Wang Qichao, Zhang Xingyan. Lotus Flower Cultivars in China. Beijing: China Forestry Publishing House, 2005. 296 p.