Динамика флоры города Астрахани и его окрестностей за последние 100 лет

ДИНАМИКА ФЛОРЫ ГОРОДА АСТРАХАНИ И ЕГО ОКРЕСТНОСТЕЙ

ЗА ПОСЛЕДНИЕ 100 ЛЕТ

Рассматривается тенденция антропогенной трансформации флоры г. Астрахани и его окрестностей за последние 100 лет. Отмечается общий процесс синантропизации флоры. Естественные аборигенные растительные сообщества сменяются антропогенно измененными.

Изучение процессов антропогенной трансформации флоры является особенно актуальным [1]. Всестороннее познание конкретных флор приобретает все большее значение в связи с реализацией решения проблемы изучения и сохранения биологического разнообразия. Это в конечном итоге является основой рационального использования растительных ресурсов и организации охраны редких и исчезающих видов растений, а также для решения многих важных хозяйственных задач.

Изучение динамики флоры - важнейшая задача, которая позволяет осуществить один из вариантов биомониторинга, наблюдение за состоянием биологического разнообразия растений, так как они являются важнейшим санитарно-гигиеническим, градостроительным и эстетическим компонентом ландшафтной архитектуры города. Повторные наблюдения позволят выявить тенденции изменения флоры под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Астрахань во флористическом отношении входит в Афро-Азиатскую пустынную область и в Прикаспийский округ Арало-Каспийской (Туранской) провинции Ирано-Туранской области Голарктики [7]. Флора г. Астрахани включает в себя виды растений зональных эко-лого-флористических комплексов (пустынностепной, пустынный), их эдафические варианты (галофильные, псаммофильные) и сорноадвентивный компонент, а также азональные и интрозональные флористические комплексы.

Особый интерес представляет изучение и анализ синантропизации флоры, что даст возможность выявить основные направления антропогенной эволюции растительности. Антро-похорный компонент флоры г. Астрахани прежде всего делится на два компонента: адвентивный - ненамеренно распространяемый человеком и интродуцированный, или культивируемый, - намеренно распространяемый человеком. На основе полного списка растений г. Астрахани перспективным является рассмотре-

ние процесса пополнения флоры адвентивными видами, что позволит изучить интенсивность трансформации растительности человеком. Изучение адвентивных видов также важно с точки зрения истории флоры. Динамика одних видов может иметь флуктуационный характер, а другие виды могут внедряться в естественные фитоценозы, например Cyclachaena xanthiifolia, или становятся почти повсеместными, например, такие придорожные виды, как Sisymbrium altissimum, Xanthium strumarium.

Важное значение для решения таких практических задач, как использование полезных сорных растений, улучшение экологических условий окружающей среды, является составление хозяйственной типологии рудеральной растительности [5]. Всесторонний анализ флоры г. Астрахани покажет пути оптимизации спонтанной растительности.

Методика

Под флорой г. Астрахани понимается исторически сложившийся флористический комплекс, объединяющий виды степных, пустынных зональных растительных группировок, а также интрозо-нальные виды лугово-болотных местообитаний.

Большой вклад в изучение флоры г. Астрахани внес С.И. Коржинский в начале XX века. В 1882 году им описано 338 видов растений г. Астрахани и его окрестностей [2]. На протяжении 100 лет не проводились систематические флористические исследования г. Астрахани.

В 2002-2003 году при инвентаризации флоры г. Астрахани выявлено 439 видов сосудистых растений, относящихся к 88 семействам [3].

Основным материалом для исследований послужили личные гербарные сборы и полевые наблюдения авторов на основе многолетних полевых экспедиционных исследований с 1990 по 2003 год на территории г. Астрахани и его окрестностей (в пределах 2 км от условной черты города). В результате исследований собран обширный гербарный материал, обработанный и сис-

тематизированный. Были учтены и использованы многочисленные гербарные материалы кафедры ботаники Астраханского госуниверсите-та. Кроме того, критически проанализированы и обобщены флористические сведения, опубликованные ранее в литературных источниках.

Исследованием были охвачены все районы города; во внимание принимались урбанизированные и неурбанизированные экосистемы. В городской черте были обследованы газоны, транспортные магистрали (авто- и ж/д) спортивные и детские площадки, промышленные отвалы, техногенные субстраты, пустыри, свалки, песчаные почвы, бэровские бугры, луговые и водные сообщества.

Видовые названия растений установлены при помощи определителей: Флора СССР (1934-1964); Флора Европейской части СССР (1994); Флора юго-востока Европейской части СССР (1936); Определитель высших растений Европейской части СССР (Талиев, 1941); Бобовые Северной Евразии (Яковлев и др.) [6, 8, 9, 10]. Латинские названия растений приведены в соответствии со сводкой «Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР)» (Черепанов, 1995) [11].

Выявление полного списка видов для территории города - это наиболее классический вариант флористических исследований и важнейшая задача, которая позволяет осуществить один из вариантов биомониторинга, наблюдение за состоянием биологического разнообразия растений региона. Повторные наблюдения позволят выявить тенденции изменения флоры под влиянием естественных и антропогенных факторов.

Результаты и их обсуждение

К настоящему времени флора г. Астрахани насчитывает 439 видов сосудистых растений, относящихся к 4 отделам, 45 порядкам, 88 семействам и 252 родам.

Видовой состав высших растений г. Астрахани составляет 48% от общего количества видов дельты Волги. Современный видовой состав дельты Волги насчитывает 920 видов [4]. Десять ведущих семейств флоры содержат более 50% всей флоры г. Астрахани.

С конца XIX века флористический состав г. Астрахани претерпел значительные изменения. В результате анализа динамики флоры выявлено, что в течение 100 лет из первоначально описанных 338 видов сосудистых растений

исчез 101 вид и появились 62 новых вида (исключая интродуцентов) (табл. 1). Не идентифицировано 9 видов. Количество семейств увеличилось на 8, а родов - на 24.

Среди семейств, занимающих доминирующее положение во флоре (табл. 2), значительные изменения произошли в семействе Boraginaceae (88,9), Вга88юасеае (54%), Роасеае (40%) и А81егасеае (31,4%).

Не пострадало семейство СЬепоро&асеае (0%), которое доминирует в аридных флористических областях, и семейство Ро^опасеае (0%).

Если в начале века на долю наиболее значимых семейств флоры приходилось 63% от общего процента видового состава, то в современной флоре на их долю приходится лишь 39%.

Из ценотических групп наиболее уязвимыми оказались луговые виды (48) и плакорные виды бэровских бугров (31 вид). Луговые сообщества подвержены рекреационной нагрузке, сенокошению, выпасу, застройке и распашке под дачные участки. В результате нерационального использования природных ресурсов прогрессируют процессы деградации почвенного покрова (опустынивание, засоление, подтопление) под влиянием природно-антропогенных факторов, что в конечном итоге скажется на состоянии луговых ценозов. Интенсивному воздействию подвержены бэровские бугры. Наблюдается прямое физическое уничтожение бэ-ровских бугров в хозяйственных целях (строительный материал), что приведет к смене растительных сообществ, возникновению сукцес-сионных процессов и уничтожению уникальных плакорных и экотонных видов в дельте Волги.

Современный спектр жизненных форм показывает, что наибольшая часть всего видового состава флоры дельты Волги приходится на долю терофитов - 124 вида, хотя в начале века преобладали гемикриптофиты - 114 видов (табл. 3), что связано с большей устойчивостью терофитов к антропогенным нагрузкам. Увеличение числа фанерофитов (с 11 до 104 видов) обусловлено высокой долей древесных интро-дуцентов.

Различные жизненные формы по-разному реагировали на изменение условий обитания (табл. 4). Наиболее неустойчивыми оказались гемикриптофиты (44 вида исчезло), но произошло и пополнение этой группы новыми видами (31 вид). Терофиты потеряли 35 видов, но приобрели 44 новых вида.

Таблица 1. Динамика видового состава флоры г. Астрахани

Семейство, виц Исчез Появился

1 2 3

Хвощевые EquisetaceaeRich, ex DC. Equisetum arvense L. +

Роголистниковые Ceratophyllaceae S.F.Gray Ceratophyllum pentacanthum Haynald +

C. submersum L. +

Лютиковые Ranunculaceae Juss. Ceratocephala testiculata (Crantz) Bess. +

Ranunculus lingua L. +

Myosurus minimus L. +

Маковые. Papaveriaceae Juss. Chelidonium majus L. +

Дытянковые Fumariaceae DC Fumaria officinalis L. +

F. schleicheri Soy.- Willem. +

Гвоздичные. Caryophyllaceae Juss. Agrostemma githago L. +

Gypsophila perfoliata L. +

Herniaria glabra L. +

Psammophiliella muralis (L.) Ikonn +

Silene viscosa (L.) Pers +

Stellaria media (L.) Vill +

Spergularia maritima (All.) Chiov +

Амарантовые Amaranhaceae Juss. Amaranthus albus L. +

A. blitoides S. Wats. +

A. deflexus L. +

Маревые Chenopodiaceae Vent. Atriplex calotheca (Rafn) Fries. +

A. deflexus L. +

A. laevis C.A. Mey. +

A littoralis L. +

Chenopodium hybridum L. +

C. foliosum Aschers +

C. rubrum L. +

Climacoptera brachiata (Pall.) Botsch +

Kochia scoparia (L.) Schrad. +

Suaeda acuminata (CAMey.) Moq +

Suaeda salsa (L.) Pall. +

Гречишные. Polygonaceae Juss. Atraphaxis spinosa L. +

Persicaria argyrocoleon Stend.ex G.Kunze +

Rumex acetosa L. +

R. marschallianus Reichenb. +

R. ucranicus Fisch. ex Spreng. +

R. crisp us L. +

Persicaria mitis (Schrank) Opiz ex Assenov +

Сем. Крестоцветные. Brassicaceae Burnett Alyssum turkestanicum Willd. +

Barbarea vulgaris R.Br. +

Brassica rapa L. +

Bunias orientalis L. +

B. cochleariodes Murr. +

Camelina microcarpa Andrz. +

C. sativa (L.) Crantz +

Erysimum cheiranthoides L. +

E. versicolor Andrz +

Euclidium syriacum (L.) R. Br +

Goldbachia laevigata (Bieb.) DC +

Isatis tinctoria L. +

Lepidium densiflorum Schrad. +

L. pinnatifidum Ledeb. +

Raphanus sativus L. +

Sinapis arvensis L. +

Sisymbrium altissimum L. +

Strigosella stenopetala Bemh. ex Fisch. Et Mey +

Syrenia siliculosa (Bieb.) Andrz. +

Thlapsi arvense L. +

Розоцветные. Rosaceae Juss. Potentilla supina L. +

Бобовые Fabaceae Lindl Astragalus albicaulis L. +

A. oxyglottis Stev. Ex Bieb. +

A. vulpinus Willd. +

Amorpha fruticosa L. +

Lotus uliginosus Schkuhr +

Trifolium pratense L. +

Симарубовые Simaroubaceae DC Ailanthus altissima (Mill.) Swingle +

Гераниевые Geraniaceae Juss. Erodium cicutarium (L. L'Her. +

Кутровые Apocynaceae Juss. Trachomitum sarmatiense Woodson +

Мареновые Rubiaceae Juss. Galium aparine L. +

G. verum L. +

G. rubioides L. +

Повиликовые Cuscutaceae Dumort Cuscuta campestris Yunck. +

C. tinei Insenga +

Бурачниковые Boraginaceae Juss Cynoglossum officinale L. +

Buglossoides arvensis (L. Johnst. +

B. officinale L. +

Продолжение табл. 1

1 2 3

Hackelia deflexa Lappulla patula (Lehm.) Menyharth L. spinocarpos (Forssk.) Aschers L. squarrosa (Retz.) Dumort. + + + +

Lithospermum officinale L. Lycopsis orientalis L. Nicandra physaloides (L.) Gaertn. Nonea pulla (L.) DC. + + + +

Паслёновые. Solanaceae Juss.

Datura stramonium L. +

Норичниковые. Scrophulariaceae Juss. Lindernia procumbens (Krock.) Borb. Veronica longifolia L. V. anagallis-aquatica L. + + +

Заразиховые. Orobanchaceae Vent Phellpanche aegyptiaca (Pers.) Pomel Ph. mutelii (F. Schultz) Czer Orobanche coerulescens Steph. + + +

Зонтичные. Apiaceae Lindl. Conium maculatum L. +

Haloragaceae R.Br. Mariophyllum verticillatum L. +

Кипрейные. Onagraceae Juss. Epilobium hirsutum L. +

Яснотковые. Lamiaceae Lindl. Salvia tesquicola Klok Pobed. +

Lamium amplexicaule L. +

Marrubium praecox Janca Scutellaria galericulata L. + +

Сложноцветные. Asteraceae Dumort. Achillea millefolium L. A. nobilis L. + +

Ambrosia artemisiifolia L. +

Artemisia abrotanum L. +

A. campestris L. +

A. maritima L. +

A. pontica L. Bidens frondosa L. Carduus acanthoides L. Catabrosella humilis (Bieb.) Tzvel. + + + +

Chondrilla am bigua Fisch.ex Kar. & Kir +

C. juncea L. Cirsium vulgare (Sevi) Ten Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen Filaginella uliginosum L. Helianthus lenticularis Dougl. ex Lindl. Helichrysum arenarium (L.) Moench Heliotropium europaeum L. Inula caspica Blum ex Ledeb + + + + + + + +

Lactuca tatarica (L.) C.A.Mey. Ptarmica vulgaris Hill + +

Scorzonera laciniatum DC. +

Senecio noeanus Rupr. Sonchus asper (L.) Hill. Tanacetum achilleifolium (Bieb.) Sch. Bip. Tragopogon ruber S.G.Gmel. Xanthium albinum (Widd.) H. Scholz + + + + +

Бодокрасовые. Hydrocharitaceae Juss. Elodea canadensis Michx +

Hydrocharis morsus-ranae L. Vallisneria spiralis L. + +

Спаржевые. Asparagaceae Juss. Asparagus maritim us L. +

Ирисовые. Iridaceae Juss. Iris germanica L. +

Ситниковые. Juncaceae Juss.

Juncus articulatus L. +

J. compressus Jacq. +

Осоковые. Cyperaceae Juss. Cyperus fuscus L. Scirpus triqueter L. S. supinus L. Bolboschoen us m aritim us (L.) Pallia + + + +

Злаковые. Poaceae Barnhart Aeluropus pungens (Bieb.) C.Koch Agrostis alba L. Alopecurus aequalis Sobol. Bromus arvensis L. + + + +

Bromus squarrosus L. Catabrosella humilis (Bieb.) Tzvel. + +

Catabrosa aquatica (L.) Beauv. +

Crypsis aculeata (L.) Ait. Digitaria ciliaris (Retz.) Koel. Elym us junceus Fisch. Eragrostis minor Host Eremopyrum orientale (L.) Jaub. & Spach Milium effusum L. + + + + + +

Triticum prostratum L. Puccinellia gigantean (Grossh.) Grossh. + +

Селитрянковые. Nitrariaceae. Bercht.&J. Presl Nitraria schoberi L. +

Рогулъниковые. Trapaceae Dumort. Trapa natans L. +

Балериановые. Valerianaceae Batsch Valeriana officinalis L. +

Пузырчатковые. Lenibulaceae Rich. Utricularia vulgaris L. +

Кувшинковые. Nymphaeaceae Salisb. Nuphar lutea (L) Smith +

Хвостниковые. Hippuridaceae Link. Hippuris vulgaris L. +

Verbenaceae J. St.-Hil. Verbeha officinalis L. +

Рдестовые. Potamogetonaceae Dumort. Potamogeton pectinatus L. +

Луковые. Alliaceae J.Agardh Allium caspicum (Pall.) Bieb A. m oschatum L. + +

Гипекоумовые. Hypecoaceae (Dumort.) Willk. Hypecoum pendulum L. +

Борсянковые. Dipsacaceae Juss. Dipsacus gmelinii Bieb. +

Анализ видового списка не встречающихся в современной флоре, но описанных в начале века Коржинским указывает на отсутствие трех групп растений следующих местообитаний: бэровских бугров - Ceratocephala testiculata (Crantz) Bess., Strigosella stenopetala Bemh. ex Fisch. EtMey., Erysimum versicolor Andrz, Camelina sativa (L.) Crantz, Camelina microcarpa Andrz., Nitraria schoberi L., род Astragalus, Artemisia campestris L., Artemisia pontica L., Helichrysum arenarium (L.) Moench, Scorzonera laciniatum DC., Tragopogon ruber S.G.Gmel., Heliotropium europaeumL, Salvia tesquicola Klok Pobed., Lamium amplexicaule L., Asparagus maritimusL., Catabrosella humilis (Bieb.) Tzvel.; водных и водно-болотных - Utricularia vulgaris L., Trapa natans L., Ranunculus lingua L., Nuphar lutea (L) Smith, Hippuris vulgaris L., Mariophyllum verticillatum L., Scirpus triqueter L.); луговых (степных) местообитаний -

Таблица 2. Доля исчезнувших и появившихся видов наиболее значимых семейств флоры г. Астрахани

№ Сeмeйства Всего видов Исчезло Появилось

кол-во % кол-во %

1 Asteraceae Dumort. 51 Іб 31,4 11 21,б

2 Chenopodiaceae Vent. 34 - - 11 32,4

3 Poaceae Barnhart 29 11 40 4 13,8

4 Fabaceae Lindl. 25 5 20 1 4

5 Brassicaceae Burnett 24 ІЗ 54 б 25

б Rosaceae Juss. 22 1 4,5 - -

7 Ranunculaceae Juss. 13 3 23 - -

8 Caryophyllaceae Juss. 12 б 50 1 8,3

9 Polygonaceae Juss. 11 - - 2 18,2

10 Boraginaceae Juss. 9 8 88,9 3 33,3

Таблица 3. Изменение видового состава по жизненным формам

Биомоpфа Кол-во видов совpeмeнной флоpы % от общего числа видов Кол-во видов по Kоpжинскомy % от общего числа видов

Фанepофиты 104 24 11 3,3

Xамeфиты 15 3,5 13 3,8

Г eмикpиптофиты 101 23,2 114 33,7

Г eмикpиптофиты-тepофиты 29 6,7 23 6,9

Tepофиты 124 28,6 111 32,8

Kpиптофиты б1 14 57 16,9

He опpeдeлeны - - 9 2,6

Таблица 4. Доля исчезнувших видов среди жизненных форм

№ Cемейства Всего видов современной флоры Исчезло

кол-во %

1 Фанерофиты 104 2 1,9

2 Хамефиты 15 1 6,7

3 Г емикриптофиты 101 44 43,6

4 Г емикриптофиты-терофиты 29 6 20,7

5 Терофиты 124 35 28,2

6 Криптофиты 61 13 21,3

Cynoglossum officinale L., Myosurus minimus L., Euclidium syriacum (L.) R. Br, Valeriana officinalis L., Inula caspica Blum ex Ledeb., Psammophiliella muralis (L.) Ikonn., Silene viscosa (L.) Pers, Agrostemma Githago L., Trifolium pratense L., Potentilla supina L., Galium verum L. Ptarmica vulgaris Hill, Gnaphalium uliginosum L., Sonchus asper (L.) Hill., Linderniaprocumbens (Krock.) Borb., Veronica longifolia L., Euphorbia esula L., Iris germanica L., Juncus articulatus L., Elymus junceus Fisch., Triticum prostratum L., Bromus arvensis L., Agrostis alba L. и др.

В настоящее время наблюдается изменение растительного покрова под воздействием прямого или косвенного антропогенного воздействия, причем деградация охватывает все типы растительных сообществ. Происходит общий процесс синантропизации флоры. Естественные аборигенные растительные сообщества сменяются антропогенно измененными. Основными факторами антропогенной трансформации флоры и растительности являются: уничтожение местообитаний, мелиорация, нерегулируемый выпас скота, сенокошение. Резко возросла реакционная нагрузка на пригородные зоны, что связано не только с использованием их как мест отдыха, но и с развитием садово-огороднических обществ.

Усиление антропогенной трансформации растительности и флоры привело не только к уменьшению биоразнообразия, продуктивности, но и к заметному сокращению доли естественных ландшафтов, т. е. к изменению пространственной структуры. Происходит унификация структуры сообществ, которая заметно обедняет состав ценозов.

По количественным показателям изменения во флоре незначительны. Изменения затронули качественный состав флоры. Виды, имеющие хозяйственное значение, и вследствие интенсивного использования сокращают свой ареал и численность популяций. Наибольшему истреблению подвергаются виды, имеющие лекарственное, декоративное, а также пищевое значение. Исчезла большая группа декоративных видов и реликтов дельты Волги. Отличными декоративными характеристиками, обусловливающими активный сбор растений, обладают Nuphar lutea (L) Smith, Iris germanica L., Inula caspica Blum ex Ledeb, Asparagus maritimus L., Veronica longifolia L., Silene viscosa (L.) Pers, Strigosella stenopetala Bemh. ex Fisch. Et Mey. и др.

В качестве пищевых видов местным населением наиболее интенсивно использовался Trapa natans L.

В качестве лекарственных видов местным населением наиболее интенсивно использовались Valeriana officinalis L., Tanacetum achilleifolium (Bieb.) Sch. Bip., Artemisia abrotanum L., Conium maculatum L.

К наиболее ценным в кормовом отношении относятся следующие виды: Ceratocephala testiculata (Crantz) Bess., Raphanus sativus L.

Отмечается большая доля рудеральных видов растений, которые генетически связаны с аборигенной флорой. Многие из них (галофи-ты, псаммофилы) существуют в естественных условиях, но их численность возрастает в связи с увеличением нарушенных местообитаний, антропогенного характера. Выявлено 24 новых сорных видов. Наибольшее число сорных видов содержат семейства Caryophyllaceae, Asteraceae и Brassicaceae.

Возрастает роль сегетальных видов. В настоящее время не отмечается только Agrostemma githago, но появились новые виды Stellaria media, Atriplex calotheca, Persicaria argyrocoleon, Rumex crispus, Barbarea vulgaris, Erysimum cheiranthoides,

Phelipanche aegyptiaca, Ph. Mutelii, Orobanche coerulescens, Cirsium vulgare, Cyclachaena xanthiifolia, Helianthus lenticularis, Lactuca tatarica, Xanthium albinum. В экологическом отношении это преимущественно одно-двулетние растения ксероморф-ного характера и, как правило, привнесенные из других районов. Отмечается несколько путей привнесения этих видов во флору г. Астрахани: в связи с экономическим развитием региона, в частности развитием транспортной сети, железнодорожный и автомобильный транспорт способствует занесению новых видов во флору г. Астрахани; естественное распространение видов; образованием новых агроценозов.

Подобные тенденции свидетельствуют о слабом процессе видообразования и о значительной роли миграции в процессе флорогене-за. В настоящее время наблюдается изменение флоры Астрахани под воздействием прямого или косвенного антропогенного воздействия. Основными факторами антропогенной трансформации флоры следует считать уничтожение местообитаний. Наличие большого числа си-нантропных видов является предпосылкой общей тенденции синантропизации растительного покрова в будущем.

Список использованной литературы:

1. Горчаковский П.Л. Тенденции изменения антропогенных изменений растительного покрова земли // Бот. журн. 1979. Т. 64. № 12. С. 1697-1713.

2. Коржинский С. Очерк флоры окрестностей г. Астрахани. - Казань, 1882.

3. Пилипенко В.Н., Сальников А.Л. Флора г. Астрахани и его окрестностей // Естест. науки, №6. Астрахань, 2003.

4. Пилипенко В.Н., Сальников А.Л., Перевалов С.Н. Современная флора дельты Волги. - Астрахань, Изд-во АГПУ, 2002. С. 118.

5. Розенберг Г.С., Краснощеков Г.П., Сульдимиров Г.К. Экологические проблемы города Тольятти (Территориально-комплексная схема охраны окружающей среды). - Тольятти: Изд-во ИЭВБ РАН, 1995. 222 с.

6. Талиев В.И. Определитель высших растений Европейской части СССР. - М.: Сельхозгиз, 1941. 639 с.

7. Тахтаджян А.Л. Флористические области Земли. Л., 1978. 248 с.

8. Флора Европейской части СССР / Ред. А.А. Федоров. - Л.: Наука, 1974-1981. - Т. 1-6.

9. Флора СССР / Ред. В.Л. Комаров, Б.К. Шишкин. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1934-1964. - Т. 1-30.

10. Флора Юго-Востока европейской части СССР / Ред. Б.А. Федченко. Л.: Изд-во Глав. бот. сада, 1927-1936. Т. 1-6.

11. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб: Мир и семья-95, 1995. 990 с.