Материал к флоре города Никольска (Пензенская область)

Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии.

2010. - Т. 19, № 4. - С. 136-141.

УДК 58

МАТЕРИАЛ К ФЛОРЕ ГОРОДА НИКОЛЬСКА

© 2010 Е.Ю. Истомина

Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова,

Ульяновск

Поступила 21 декабря 2009 г.

Приводятся результаты исследований флоры г. Никольска: таксономический состав, систематический анализ, биоморфологическая структура. Дана характеристика адвентивных видов по способу иммиграции и степени натурализации. Указаны редкие виды на территории города.

Ключевые слова: городская флора, аборигенная фракция, адвентивная фракция, редкие растения, Никольск, Пензенская область.

Синантропизация флоры и растительности наблюдается в настоящее время практически повсеместно. Большой общебиологический интерес на данный момент, как отмечает В.Н. Тихомиров (1989), представляет всестороннее исследование синантропных и адвентивных растений. Наиболее серьезные изменения происходят в растительном покрове городов. Естественные фитоценозы на урбанотерри-ториях трансформируются в синантропные комплексы, поэтому актуальным является изучение флоры и растительности в черте городов и их ближайших окрестностях. Нами проводились исследования флоры г. Никольска Пензенской области.

Город Никольск расположен в центральной части Приволжской возвышенности, на р. Вырган (Маис). Город образован в 1954 г. на месте сёл Никольское (известно с 1668 г.) и Пестровка (известно с 1680-х гг). В 1761 г. сёла, принадлежавшие одному владельцу, образовали село Николо-Пестровка. В настоящее время г. Никольск - это районный центр, занимающий территорию 12,35 км с населением 24,2 тыс. человек. Через город проходит автотрасса федерального значения Москва - Челябинск.

Территория г. Никольска и его окрестностей расположена в долине р. Вырган (Маис) и характеризуется пересечённым рельефом и лесным ландшафтом. Исследуемая территория относится к Верхне-Сурскому остепненно-лесному району (Иванов и др., 1989). Коренным типом растительности здесь являются сосновые и сосново-широколиственые леса. Встречаются торфяные, реже сфагновые болота.

К настоящему времени во флоре г. Никольска выявлен 591 вид сосудистых растений, относящийся к 81 семейству и 332 родам (табл. 1). Сюда мы отнесли аборигенные и адвентивные виды, а также культивируемые растения, склонные к дичанию.

Таксономический состав флоры характеризуется следующими чертами: основу её составляют покрытосеменные растения, насчитывающие 572 вида (96,8%), на долю двудольных приходится 472 вида (79,8%), на однодольных - 100 видов (17,0%). Такое соотношение характерно для флор умеренного пояса. Отделы Едиг-

setophyta, Pinophyta и Polypodiophyta малочисленны, что связано не только с отсутствием, но, скорее всего, с уничтожением на территории города подходящих для них условий обитания. Сосудистые споровые растения представлены 10 видами (1,7%). Чаще всего из высших споровых встречаются Equisetum arvense, E. syl-vaticum, Hippochaete hyemalis, Pteridium aquilinum. Реже отмечены Athyrium filix-femina, Dryopteris fllix-mas, Equisetum palustre, Matteuccia struthiopteris, Thelypteris palustris, что связано с ограниченными условиями произрастания. Среди голосеменных Pinus sylvestris относится к аборигенным, а остальные 9 видов представлены культивируемыми растениями: Larix sibirica, Picea glauca, P. punpens, Thuja occidentalis и др.

Таблица 1

Таксономическая структура урбанофлоры Никольска.

Таксоны Семейства Родов Видов

Equisetophyta 1/ 1,2% 2/0,6% 5/0,9%

Polypodiophyta 5/6,2% 5/1,5% 5/0,9%

Pinophyta 2/2,5% 5/1,5% 8/1,4%

Magnoliophyta 73/90,1% 320/96,4% 572/96,8%

Magnoliopsida 57/70,4% 268/80,7% 472/79,8%

Liliopsida 16/19,7% 52/15,7% 100/17,0%

Всего 81/100% 332/100% 591/100%

Таблица 2

Основные параметры флоры г. Никольска природной и адвентивной фракций

Флора 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Аборигенная 424 249 73 5,8 3,4 1,7 25,9 60,1 1,5

Адвентивная 167 121 38 4,4 3,2 1,4 10,3 61,0 2,6

В целом 591 332 81 7,3 4,1 1,8 17,0 60,4 1,8 0,28

Примечание. 1 - число видов, 2 - число родов, 3 - число семейств, 4 - среднее число видов в семействе, 5 - среднее число родов в семействе, 6 - среднее число видов в роде (родовой коэффициент), 7 - % однодольных от числа цветковых, 8 - % видов в десяти ведущих семействах, 9 - отношение Asteraceae / Poaceae, 10 - индекс адвентизации флоры.

Если рассматривать флору г. Никольска по фракциям (табл. 2), то в ней преобладают аборигенные виды 424 (71,6%), что свидетельствует о достаточно хорошо сохранившемся природном ее ядре.

Флора г. Никольска носит зональные черты и обладает значительным богатством видового состава. Среднее число видов в одном семействе составляет 7,3. Богатство видами семейств Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Brassicaceae, Lamiaceae, Caryophyllaceae, Apiaceae достигается за счет родового разнообразия, а в семействах Cyperaceae, Campanulaceae, Rubiaceae, Chenopodiaceae, Polygonaceae, Salicaceae объясняется наличием многовидовых родов.

Видовое разнообразие флоры определяет родовой коэффициент, который определяется как отношение числа видов к числу родов. В урбанофлоре Никольска он составляет 1,8. Самым многочисленным родом во флоре г. Никольска является Carex - 15 видов, что характерно для бореальной флоры и свидетельствует о наличии природных территорий в пределах изучаемой флоры, соответствующих эколо-

гии видов этого рода. Это подтверждается также высоким положением родов Galium и Veronica (9 видов), Salix (7 видов), Potentilla и Vicia (7 видов), Campanula, Centaurea и Роа (по 6 видов), Ranunculus (5 видов).

Показателем биологического загрязнения на изучаемой территории может служить индекс адвентизации флоры (Силаева, 2000), равный 0,28. Адвентивная фракция представлена 167 видами, относящимися к 121 роду и 38 семействам. Увеличение числа маловидовых семейств (Асегасеае, Berbiridaceae, Hydrocharita-ceae, Papaveraceae, Sambucaceae, Ulmaceae, Urticaceae, Vitaceae), которых насчитывается 23 (19,0%) в адвентивной фракции, приводит к снижению среднего числа видов в семействе до 4,4 по сравнению с аборигенной.

Если сравнивать среднее число родов в семействе во флоре г. Никольска с аналогичными флорами, к примеру, г. Ульяновска (Раков, 2008), то в адвентивной фракции данные значения совпадают и составляют 3,2 и 3,5 соответственно. Маловидовых родов в адвентивной фракции урбанофлоры Никольска насчитывается 108 (89,3%), что приводит к снижению родового коэффициента до 1,4. Как отмечает В.А. Шадрин (2000), для антропогенных ландшафтов характерно высокое положение таких родов, как Chenopodium, Polygonum и Atriplex. Во флоре г. Никольска им соответствует по 6 видов, а Atriplex - 5 видов, что отражает воздействие человека на естественную растительность. Наиболее богаты видами следующие роды: Artemisia — 4 вида, Amaranthu, Aster, Galeopsis, Hordeum, Malus, Ribes, Vicia - по 3 вида. Представители этих родов приурочены к нарушенным и вторичным местообитаниям. Виды из родов Aster, Malus и Ribes являются «беглецами» из культуры и активно натурализуются.

Наиболее характерными показателями систематической структуры флоры является порядок расположения ведущих по числу видов семейств и родов флоры. Самыми крупными семействами во флоре г. Никольска (табл. 3) являются As-teraceae (14,6%), Poaceae (8,1%), Fabaceae (7,1%). Положение семейства Fabaceae и Rosaceae практически совпадают, что, на наш взгляд, связано с границей прохождения зон Ro-типа, свойственному средней полосе к Le-типу, характерной югу и юго-востоку европейской части России (Хохряков, 1995). Это подтверждается смещением сем. Fabaceae в природной фракции на 4-е место и выдвижением сем. Rosaceae на 3-е. В пользу этого говорит также положение семейств Caryophyllaceae и Lamiaceae, представители которых более характерны для аридных территорий, на 6-м и 7-м местах соответственно, и смещение бореального семейства Cyperaceae на 8-е место, тогда как в природной фракции это семейство находится на 6-й позиции. Показательно высокое положение семейства Brassicaceae, на 5-м месте во флоре в целом, большинство представителей которого имеют явный синантропный характер и произрастают на мусорных местах и пустырях, около жилья, в посевах, на вырубках, у дорог. Здесь мы видим более ранних пришельцев, относящихся к группе археофитов Camelina mierocarpa, Capsella bursa-pastoris, Descurainia sophia, Lepidium ruderale, Rhaphanus raphanistrum, Sisymbrium loeseli, Thlaspi arvense. К группе более поздних «пришельцев» - кенофитам относятся Camelina sativa, Card-aria draba, Isatis tinctoria, Lepidium campestre.

В адвентивной фракции лидирующее положение семейства Asteraceae, Brassi-caceae и Poaceae связано с большим числом заносных североамериканских, средиземноморских и евроазиатских видов. На 4-м и 5-м месте находятся семейства Fabaceae и Rosaceae, для которых характерно большое число эргазиофитов. Среди

адвентивных видов г. Никольска повышается роль такого «полупустынного и пустынного» семейства, как Скепоро^асеае (13 видов, 7,8%).

Таблица 3

Ведущие семейства флоры г. Никольска

Семейство Ранг Флора в целом Ранг Природная Ранг Адвентивная

Вид Род Вид Род Вид Род

Asteraceae 1 86 52 1 50 33 1 36 25

Poaceae 2 48 27 2 34 16 3 14 9

Fabaceae 3 42 20 4 29 13 4 13 10

Rosaceae 4 41 19 3 30 16 5 11 7

Brassicaceae 5 29 24 10 13 11 2 16 15

Caryophyllaceae 6 26 19 5 23 15 7 3 3

Lamiaceae 7 26 18 7 20 14 6 6 4

Cyperaceae 8 21 5 6 21 5 - - -

Apiaceae 9 20 18 8 18 16 8 2 2

Scrophulari- aceae 10 18 7 9 17 7 9 1 1

В целом 357 60,4% 209 63,0% 255 60,1% 146 58,6% 102 61,0% 76 62,8%

Оставшиеся 234 39,6% 123 37,0% 169 39,9% 103 41,4% 65 39,0% 45 37,2%

Показателем антропогенной трансформации флоры г. Никольска может служить соотношение гемикриптофитов и терофитов по системе Раункиера. Самой многочисленной группой во флоре г. Никольска являются гемикриптофиты 292 вида (49,4%), что характерно для умеренно-холодной зоны. Такая же картина наблюдается в природной фракции 247 видов (58,3%). Второе место в исследуемой флоре занимают терофиты 129 видов (21,8%), хотя в природной фракции на их долю приходит всего 11,6%, что свидетельствует о хорошей сохранности природного ядра флоры.

В адвентивной фракции явно преобладают терофиты 48,0%. Это подтверждается индексом терофитизации, который определяется как отношение терофитов к числу видов всей флоры, и он равен 0,22. Большое количество терофитов говорит о слабой степени формирования растительных сообществ в городских экотопах, в первую очередь на антропогенно трансформированных территориях (Письмаркина, 2006). На втором месте здесь находятся гемикриптофиты 27,0%, хотя они значительно уступают природной фракции. В адвентивной фракции, по сравнению с природной, усиливается позиция фанерофитов 21,6% против 9,9%. Среди них 20 видов являются «беглецами» из культуры - это Berberis vulgaris, Grossularia recli-nata, Ribes rubrum, Malus domestica, Fraxinus pensylvanica и др.

Среди заносных растений по степени натурализации преобладают эпекофиты

97 видов (58,0%), значительная часть которых разносится непреднамеренно и активно расселяется на нарушенных местообитаниях. Это такие широко распространённые сорные и рудеральные растения, как Amaranthus albus, Atriplex patula, Chenopodium album, Rhaphanus raphanistrum, Sisymbrium loeseli, Cirsium arvense, Cichorium intybus, Bromus japonicus, Eragrostis minor и многие другие. Эпекофиты преобладают в таких семействах, как Asteraceae - 25 видов, Poaceae и Chenopodi-

aceae - по 11, Brassicaceae - 10, Lamiaceae - 5 видов. Среди эпекофитов доминирующими способами диссеминации являются анемохория (30 видов), барохория (28 видов) и баллистохория (20 видов). Одним из основных путей заноса адвентивных видов является агестохория (Левина, 1987). Из адвентивных видов урбаноф-лоры Никольска можно выделить группу «придорожных» растений, приуроченных к автодорогам и полосам отчуждения, к ним относятся Artemisia sieversiana, Bunias orientalis, Chenopodium album, Lactuca serriola, Lepidium ruderale, Medicago sativa, Роа annua. Таким образом, крупные автомагистрали, как отмечает Р.Е. Левина, способствуют расселению заносных растений.

Анализ адвентивных видов показал, что большую роль в её формировании играют колонофиты - 35 видов. Доля колонофитов в условиях городской среды увеличивается за счет введения в культуру тех растений, которые хорошо приспособлены к природным условиям данной местности. Это такие виды, как Elaeagnus an-gustifolia, Larix sibirica, Malus prunifolia, Picea glauca, P. punpens, Thuja occidentalis, Tilia platyphyllos.

Особый интерес представляет группа агриофитов, которые совместно с эпе-кофитами составляют стабильное ядро адвентивной флоры. К агриофитам относятся 15 видов, что составляет 9,0%. К ним относятся виды, успешно освоившие природные экотопы: Acer negundo, Armoracia rusticana, Bidens frondosa, Bunias orien-talis, Conyza canadensis, Echinocystis lobata, Elodea canadensis, Falcaria vulgaris, Melandrium album, Polygonum aviculare, Pulicaria vulgaris, Salix viminalis, Sambucus racemosa.

По способу миграции среди адвентивных растений преобладают ксенофиты

98 видов (58,7%). Угрозу для местного биоразнообразия вызывает распространение в г. Никольске инвазионного чужеродного растения, относящегося к группе наиболее опасных видов с высокой степенью инвазии (Абдулоева, Карпенко, 2009) - Cy-clachaena xanthifolia. Этот вид является источником аллергенной пыльцы, вызывающей у человека серьезные заболевания.

Доля эргазиофитов составляет 41,3%, причем среди них преобладают колонофиты 35 и эпекофиты 17 видов. Следует особо отметить дичание и распространение в г. Никольске Bellis perenis и Galega orientalis. Первый из них выращивается жителями в цветниках и палисадниках, откуда, в дальнейшем, активно распространяется по вторичным местообитаниям. Bellis perenis встречается вдоль автомобильных дорог, по улицам юго-восточной части города, на опушках нарушенного соснового леса и сосновых посадках. Большая популяция этого вида (100м ) обнаружена на въезде в г. Никольск вдоль обочин автодороги, здесь маргаритка многоцветковая является фоновым видом, образуя сплошной ковер. Достаточно часто в пойме р. Вырган, а также по улицам города встречается Galega orientalis. Этот вид в окрестностях г. Никольска культивируется на небольшой территории. Galega ori-entalis активно осваивает нарушенные биотопы и произрастает вдоль дорог и около домов, на свалках и пустошах.

Особое внимание необходимо уделить сохранению редких видов, обнаруженных в черте г. Никольска. На склоне правого берега р. Вырган в сосново-березовом лесу найдены небольшие популяции Potentilla alba и Lupinaster albus, включенные в Красную книгу Пензенской области (2002). Многие растения, которые в природных экотопах являются характерными, в черте города становятся редкими. К редким болотным видам на территории г. Никольска, следует отнести Calla palustris, Comarum palustre, Thelypteris palustris. К лесным видам, имеющим тенденцию к со-

кращению численности, на территории города относятся Campanula persicifolia, Convallaria majalis, Corydalis solida, Melica nutans, Polygonatum odoratum, Platan-thera bifolia, Primula veris, Trollius europaeus.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Абдулоева О.С., Карпенко Н.И. Метод оценки угроз биоразнообразию природных территорий Украины от инвазионных чужеродных растений // Растительность Восточной Европы: классификация, экология и охрана. Материалы Международной научной конференции (Россия, г. Брянск, 19-21 октября 2009 г.). Брянск, 2009. С. 3-6.

Васюков В.М. Растения Пензенской области (конспект флоры): Монография. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. 184 с.

Иванов А.И., Антонов И.С., Власова Т.Г. Растительность Пензенской области: Лекция / Сарат. с.-х. ин-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 1989. 40 с.

Красная книга Пензенской области. Пенза, 2002. Т. 1. Растения и грибы. 160 с.

Левина Р.Е. Морфология и экология плодов. Л.: Наука. 1987. 160 с.

Письмаркина Е.В., Силаева Т.Б., Кирюхин И.В. Анализ урбанофлоры Саранска // Бот. журн., 2006 г., Т. 91, № 7. С. 1048-1056.

Раков Н.С. Об урбанофлоре Ульяновска и распространении адвентивных растений на Средней Волге в связи с их диссеминацией // Современные проблемы морфологии и репродуктивной биологии семенных растений: Материалы международной конференции посвящённой памяти Р.Е. Левиной. Сборник научных статей. Ульяновск: УлГПУ, 2008. С. 294-304.

Силаева Т.Б. Значение флористических данных для оценки степени биологического загрязнения среды // Сравнительная флористика на рубеже III тысячелетия: достижения, проблемы, перспективы. Материалы Урабочего совещания по сравнительной флористике, Ижевск, 1998. СПб.: БИН РАН, 2000. С. 307-311.

Тихомиров В.Н. Актуальные задачи изучения адвентивных и синантропных растений // Проблемы изучения адвентивной флоры СССР. (Материалы совещания. 1-3 февраля 1989 г.). М., 1989. С. 3-6.

Хохряков А.П. Основные типы флористических спектров Средней России // Флора Центральной России: Матер. Росс. конф. 1-3 февраля 1995 г. М., 1995. С. 12-16.

Шадрин В.А. Флористические параметры в оценке синантропизации флоры // Сравнительная флористика на рубеже III тысячелетия: достижения, проблемы, перспективы. Материалы У рабочего совещания по сравнительной флористике, Ижевск, 1998. СПб.: БИН РАН, 2000. 409 с.