Редкие и уязвимые виды диких родичей культурных растений в фитоценозах Республики Башкортостан

12

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Ботанические исследования

УДК 581.55+581.6

С.Р. Мифтахова, Л.М. Абрамова, С.М. Ямалов

РЕДКИЕ И УЯЗВИМЫЕ ВИДЫ ДИКИХ РОДИЧЕЙ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ В ФИТОЦЕНОЗАХ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Статья посвящена исследованию встречаемости диких родичей культурных растений (ДРКР) в растительных сообществах Республики Башкортостан с целью совершенствования их сохранения in situ. Во флоре Республики Башкортостан аборигенные ДРКР составляют 256 видов из 75 родов и 22 семейств, из них редкими и уязвимыми являются 45 видов. Редкие ДРКР в Республике Башкортостан с высоким постоянством представлены в сообществах высокотравных горных и лесных среднегорных лугов, сфагновых болот и петрофитных степей. В общей сложности выявлено 8 ассоциаций и 1 сообщество, представляющие 5 классов растительности, в которых зафиксировано произрастание 18 приоритетных к сохранению видов ДРКР. Данные фитоценозы в высокой степени охвачены территориальной охраной, за исключением сообществ ассоциации Carici caryophylleae -Fragarietum viridis, которые рекомендуются к сохранению.

Ключевые слова: дикие родичи культурных растений (ДРКР), сохранение in situ, растительное сообщество, син-таксономия, Республика Башкортостан.

Дикие родичи культурных растений (ДРКР) - это виды природной флоры, эволюционно-генетически близкие к культурным растениям, входящие с ними в один род; введенные в культуру напрямую или участвовавшие в формировании культурных растений путем использования в скрещиваниях, а также потенциально пригодные для создания или улучшения сортов культурных растений [1]. Наряду с культурными видами ДРКР составляют генетические ресурсы растений (ГРР), разнообразие которых определяет продовольственную безопасность государства [2].

Наиболее известный и широко практикуемый сегодня метод сохранения ГРР - это ex situ, то есть в коллекциях. Однако в ряде международных соглашений, в частности в Конвенции о биологическом разнообразии [3], в качестве приоритетного направления рекомендуется сохранение in situ - в составе природных растительных сообществ. Сохраняя популяции, произрастающие в разных эколого-географических зонах в пределах ареала вида, мы сохраняем весь генетический потенциал вида во всем его многообразии. Также в составе естественных сообществ сохраняется весь комплекс сложных взаимоотношений вида со всеми компонентами экосистемы, что обеспечивает естественный характер эволюционного процесса. Метод in situ предполагает организацию охранных мероприятий в естественных, ненарушенных сообществах, и это обходится дешевле, чем поддержание коллекций [2].

В настоящее время в ВИР им. Н.И. Вавилова создается единая стратегия сохранения in situ культурных растений и их диких родичей на территории России, которая является адаптированным вариантом модели, разработанной группой Plant Genetic Resources forum (2002-2010) для европейских стран [4; 5]. В силу огромных площадей нашего государства комплексное изучение и сохранение ДРКР следует осуществлять прежде всего на региональном уровне.

Республика Башкортостан является приоритетной территорией для изучения ДРКР как регион с очень богатым и разнообразным растительным миром. Уникальность района исследования объясняется его пограничным положением (на границе между Европой и Азией), наличием горной системы Южного Урала и пестротой природных условий. Ввиду высокой степени хозяйственного освоения Республики, к которому относятся распашка, чрезмерный выпас скота, урбанизация и нефтедобыча, ее самобытная флора и ДРКР в ее составе нуждаются в сохранении.

Далеко не все виды ДРКР требуют организации специальных мер сохранения: в отношении видов действует принцип приоритета, включающий два основных критерия: 1) редкость и уязвимость; 2) экономическая значимость. Первый критерий является наиболее важным [6]. В нашей стране в качестве территорий для сохранения ДРКР до сих пор рекомендовали локальные флоры, отличающиеся высоким видовым разнообразием ДРКР или включающие редкие и уязвимые виды [7]. За рубежом такими территориями выступают «ядровые зоны» - участки, концентрирующие наибольшее число приоритетных к сохранению видов, которые определяются в результате наложения карт ареалов видов ДРКР [4].

Целью настоящей работы является выявить растительные сообщества в пределах Республики Башкортостан, в которых с высоким постоянством встречаются редкие и уязвимые виды ДРКР.

Материалы и методы исследования

В список ДРКР Башкортостана включены аборигенные виды флоры, имеющие пищевое, кормовое и техническое значение. Материалами для составления списка ДРКР послужили: Определитель Башкирской АССР [8; 9] с учетом публикаций о новых флористических находках в республике [10-12], каталог «Дикие родичи культурных растений России» [2], Государственный реестр селекционных достижений [13].

К редким и уязвимым ДРКР отнесены виды, включенные в Красную книгу Республики Башкортостан [14] и Красную книгу России [15], эндемики и некоторые реликты уральской флоры [16], а также виды уязвимых местообитаний [6].

В основу работы положено 1865 геоботанических описаний из фитоценотеки травяной растительности Южного Урала [17], а также 38 описаний высокогорной растительности [18]. Геоботанические описания в выборке привязаны к конкретным синтаксонам эколого-флористической классификации [19].

Результаты исследования и обсуждение

Во флоре Республики Башкортостан аборигенные ДРКР составляют 256 видов из 75 родов и 22 семейств, из них редкими и уязвимыми являются 45 видов. В результате анализа флористического состава сообществ разных синтаксонов выявлены 8 ассоциаций и 1 сообщество из 5 классов растительности, которые содержат 18 редких и уязвимых видов ДРКР (табл. 1).

Таблица 1

Фитоценотическая приуроченность некоторых редких и уязвимых видов ДРКР в Республике

Башкортостан

Класс Категория охраны OXYCOCCO-SPHAGNETEA VACCINIO-PICEETEA MULGEDIO-ACONITETEA MOLINIO-ARRHENATHER ETEA FESTUCO-BROMETEA

Порядок Sphagnetalia magellanici Piceetalia ex-celsae Trollio-Crepidetalia sibiricae Carici macrourae-Crepidetalia sibiricae Festucetalia valesiacae Helictotricho-stipetalia

Ассоциация/ сообщество 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Виды, включенные в Красную книгу Республики Башкортостан [14]

Allium nutans Allium obliquum Oxycoccus microcar-pus Rubus arcticus Rubus humulifolius Scorzonera glabra Trifolium alpestre II III III III III III III . . . . . . . . + . . . . . + . . . 3 ...... . . . 3 ..... . . . 2 2..... . . . . . 1 . . . .

Виды уязвимых местообитаний

Oxycoccus palustris Rubus chamaemorus 3 ...... . . 3 13..... .

14 С.Р. Мифтахова, Л.М. Абрамова, С.М. Ямалов

2014. Вып. 3 БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Окончание табл. 1

Высокогорные эндемики

Alopecurus glaucus Festuca igoschiniae . . . 3 . . . . . . . . 3 . . . . .

Широколиственно-лесные эндемики

Lathyrus litvinovii . . . . . 3 . . .

Скально-горностепные эндемики

Elymus uralensis Elytrigia reflexia- ristata Serratula gmelinii Thymus punctulosus Thymus talijevii Thymus uralensis . . . . 2 . . . . . . . . . . 3 . 1 . . . . 1 + . . . . . . . . . . 3 . . . . . 1.3. 2 . . . . . . . . 3

Примечание. Баллы встречаемости видов: «+» - единично (вид встречен в единичных описаниях - г); 1 - редко (вид встречается с низким постоянством - ±I); 2 - спорадически (вид встречается со средним постоянством - II-III); 3 - обычен (вид встречается с высоким постоянством - IV-V). Порядковый номер ассоциации, сообщества: 1 - ассоциация Empetro nigri-Sphagnetum fusci; 2 - ассоциация Rubo arctici— Piceetum obovatae; 3 - ассоциация Chamaemoro—Piceetum abietis; 4 - ассоциация Hylocomio—Bistortetum majoris; 5 - ассоциация Carici caryophylleae—Fragarietum viridis; 6 - сообщество Nepeta pannonica— Lathyrus litvinovii; 7 - ассоциация Hedysaro argyrophylli—Centauretum sibiricae; 8 - ассоциация Koelerio sclerophyllae—Festucetum valesiacae; 9 - Ассоциация Diantho acicularis—Orostachetum spinosae

К одним из наиболее уязвимых типов растительных сообществ на территории Республики Башкортостан относятся сфагновые болота класса Oxycocco—Sphagnetea Br.-Bl. et R. Tx. ex Westhoff et al. 1946, лучше всего сохранившиеся в труднодоступных горно-лесных районах [20]. К сообществам ассоциации Empetro nigri—Sphagnetum fusci Du Rietz 1921 приурочены ценные виды ягодных и лекарственных растений из семейств Ericaceae и Rosaceae: в травяно-кустарничковом ярусе доминируют Rubus chamaemorus L., Vaccinium uliginosum L., V. vitis-idaea L., с высоким постоянством представлены Oxycoccus palustris Pers. и Oxycoccus microcarpus Turcz.ex Rupr. [18]. Сообщества распространены в межгорных котловинах центрально-возвышенной части Южного Урала [21].

В заболоченных сфагновых ельниках класса темнохвойных бореальных лесов Vaccinio— Piceetea Br.-Bl. in Br.-Bl., Sissingh et Vlieger 1939, описанных в Иремеле-Авалякской котловине, встречаются также Rubus arcticus L., Rubus chamaemorus, Rubus humulifolius C.A. Mey. Морошка доминирует в травяно-кустарничковом ярусе сообществ ассоциации Chamaemoro—Piceetum abietis K.Lund 1962, княженика является обычным видом для ассоциации Rubo arctici—Piceetum obovatae Ishbirdin et al. 1996. Кроме того, в сообществах довольно высоким постоянством характеризуются Vaccinium myrtillus L. и V. vitis-idaea [18].

Местообитания высокогорных эндемиков Alopecurus glaucus Less. и Festuca igoschiniae Tzvelev связаны с высокотравными горными лугами класса Mulgedio—Aconietea Hadac et Klika in Klika et Hadac 1944. В сообществах ассоциации Hylocomio—Bistorteum majori Ishbirdin et al. 1996, занимающих довольно большие площади на пологих склонах седловины между горами Большой и Малый Ире-мель, Festuca igoschiniae является одним из доминантов (наряду с Bistorta major Gray, Sanguisorba officinalis L. и Carex vaginata Tausch), Alopecurus glaucus встречается с высоким постоянством [18].

Сообщества лесных лугов горно-лесной зоны Южного Урала порядка Carici macrourae— Crepidetalia sibiricae Ermakov et al. 1999, формирующиеся на месте гемибореальных светлохвойных лесов класса Brachypodio pinnati—Betuletea pendulae Ermakov, Koroljuk et Latchinsky 1991, отличаются значительным флористическим богатством. В составе сообществ ассоциации Carici caryophylleae— Fragarietum viridis Yamalov in Yamalov et Kucherova 2009, распространенных в лесостепной зоне предгорий восточного склона Южного Урала, выявлено до 53 видов ДРКР. С высоким постоянством встречается 13 видов: среди доминантов - Festuca pseudovina Hack. ex Wiesb. и Fragaria viridis (Duchesne) Weston, а также Origanum vulgare L., Amoria montana (L.) Sojak, Trifolium pratense L., Phleum phleoides (L.) H. Karst. и др. Со средним постоянством представлен южноуральский эндемик Elymus uralensis (Nevski) Tzvelev, реже встречаются Serratula gmelinii Tausch., Thymus talijevii Klokov & Des.-Shost., Trifolium alpestre L. [22]. В сообществе Nepeta pannonica—Lathyrus litvinovii, описан-

ном на территории Национального парка «Башкирия», ярко выраженных доминантов нет. С высоким постоянством представлено 19 видов ДРКР, в том числе широколиственно-лесной эндемик Lathyrus litvinovii Iljin. Высокие баллы обилия имеют виды кормовых злаков (Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Dactylis glomerata L, Festuca pratensis Huds.) и кормовых бобовых (Trifolium medium L., Lathyrus pisiformis L., Vicia cracca L.) [23].

Виды ДРКР, относящиеся к скально-горностепным эндемикам, связаны с петрофитными вариантами луговых и настоящих степей класса Festuco-Brometea Br.-Bl. Et Tx. ex Soö 1947. В каменистых овсецово-ковыльных степях Национального парка «Башкирия», относящихся к ассоциации Hedysaro argyrophylli-Centauretum sibiricae Yamalov et Sultangareeva 2010, с высоким постоянством встречаются Elytrigia reflexiaristata (Nevski) Nevski и Thymus talijevii [23]. Ассоциация Koelerio sclerophyllae-Festucetum valesiacae Zhirnova et Saitov 1993, объединяющая наиболее петрофитные сообщества горных степей с доминированием Festuca valesiaca Gaudin, характеризуется почти полным отсутствием луговых и степных видов: флористическое ядро сообщества составляют петрофиты, в том числе Thymus punctulosus Klokov. Сообщества гиперпетрофитных степей Башкирского Зауралья ассоциации Diantho acicularis-Orostachetum spinosae Schubert et al. 1981 с высоким постоянством включают 3 вида ДРКР: Thymus uralensis Klokov, Allium rubens Schrad. ex Willd., Festuca pseudovina Hack. ex Wiesb. Реже в составе сообщества встречается Scorzonera glabra Rupr, единично - Allium nutans L. Доминантом выступает Orostachys spinosa (L.) C.A. Mey. [17].

В связи со сложностью организации специальных резерватов для сохранения ДРКР рекомендуется использовать существующую сеть охраняемых природных территорий (ОПТ) [1; 24]. Выяснилось, что сообщества рассмотренных синтаксонов в значительной степени охраняются, за исключением ассоциации Carici caryophylleae-Fragarietum viridis [25] (таблица 2).

Таблица 2

Представленность приоритетных к сохранению синтаксонов в составе ОПТ

Республики Башкортостан

Ассоциация / сообщество ОПТ

1. Empetro nigri-Sphagnetum fusci 2. Rubo arctici-Piceetum obovatae 3. Chamaemoro-Piceetum abietis 4. Hylocomio-Bistorteum majoris 5. Carici caryophylleae-Fragarietum viridis 6. Nepetapannonica-Lathyrus litvinovii 7. Hedysaro argyrophylli-Centauretum sibiricae В. Koelerio sclerophyllae-Festucetum valesiacae 9. Diantho acicularis-Orostachetum spinosae ЮУГПЗ, ПП «Иремель» ПП «Иремель» ПП «Иремель» ПП «Иремель» НП «Башкирия» НП «Башкирия» БГПЗ ПП «Крыкты»

Примечание. ЮУГПЗ - Южно-Уральский государственный природный заповедник; ПП «Иремель» -природный парк «Иремель»; НП «Башкирия» - Национальный парк «Башкирия»; БГПЗ - Башкирский государственный природный заповедник; ПП «Крыкты» - проектируемый природный парк «Крыкты»

Выводы

1. Редкие и уязвимые ДРКР в Республике Башкортостан с высоким постоянством представлены в сообществах высокотравных горных и лесных среднегорных лугов, сфагновых болот и петрофит-ных степей.

2. 8 ассоциаций и 1 сообщество являются приоритетными для сохранения; сообщества ассоциации Carici caryophylleae-Fragarietum viridis нуждаются в организации мер территориальной охраны.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Смекалова Т.Н., Чухина И.Г. Дикие родичи культурных растений Европейской России в связи с проблемой их сохранения in situ // Научные ведомости Белгород. гос. ун-та. Сер. Естественные науки. 2011. Т.15, № 9-1 (104). С. 38-43.

2. Смекалова Т.Н., Чухина И.Г. Каталог мировой коллекции ВИР. Дикие родичи культурных растений. СПб, 2005. 54 с.

16

С.Р. Мифтахова, Л.М. Абрамова, С.М. Ямалов

3. Конвенция о биологическом разнообразии. URL: http://www.un.org/ru/documents/decl_conv/conventions/ biodiv.shtml (дата обращения: 06.09.2014).

4. Maxted N., Kell S. Establishment of a global network for the in situ conservation of crop wild relatives: status and needs. Rome, 2009. 112 p.

5. Maxted N., Ford-Lloyd B.V., Kell S.P., Pooni H.S., Lawrence M.J. Conservation of plant genetic resources. Cambridge, 2009. 354 p.

6. Смекалова Т.Н. Стратегия сохранения генетических ресурсов растений (на примере России и Казахстана) // Современные методы и международный опыт сохранения генофонда дикорастущих растений (на примере диких плодовых) / под ред. Е. Н. Раузина. Алматы, 2011. С. 62-69.

7. Смекалова Т.Н. Современные теории, методики и модели сохранения генетических ресурсов растений // Современные методы и международный опыт сохранения генофонда дикорастущих растений (на примере диких плодовых) / под ред. Е. Н. Раузина. Алматы, 2011. С. 41-61.

8. Определитель высших растений Башкирской АССР. Сем. Onocleaceae-Fumariaceae / Алексеев Ю. Е. и др. М.: Наука, 1988. 316 с.

9. Определитель высших растений Башкирской АССР. Сем. Brassicaceae-Assteraceae / Алексеев Ю. Е. и др. М.: Наука, 1989. 375 с.

10. Мулдашев А.А., Галеева А.Х., Маслова Н.В., Елизарьева О.А. Высшие сосудистые растения Республики Башкортостан, нуждающиеся в особом внимании к их состоянию в природной среде и мониторинге (аннотированный список) // Изв. Уфим. науч. центра РАН. 2012. № 3. С. 62-72.

11. Мулдашев А.А. Новые флористические находки в Башкирии // Бот. журн. 2011. Т. 96, № 5. С. 654-660.

12. Мулдашев А.А. Флористические находки в Башкортостане (Россия) // Бот. журн. 2003. Т. 88, № 1. С. 120-129.

13. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию (по состоянию на 31.01.2013). Том 1. Сорта растений. М., 2013. 392 с.

14. Красная книга Республики Башкортостан. В 2-х т. Т. 1. Растения и грибы / под ред. Б.М. Миркина. Уфа: Медиа-Принт, 2011. 384 с.

15. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы) / гл. редколл.: Ю.П. Трутнев и др.; сост. Р.В. Ка-мелин и др. М: Тов-во науч. изд. КМК, 2008. 885 с.

16. Горчаковский П.Л. Основные проблемы исторической фитогеографии Урала. Свердловск, 1969. 286 с.

17. Yamalov S., Muldashev A., Bayanov A., Jirnova T., Solomesch A. Database Meadows and Steppes of South Ural // Biodiversity and Ecology. 2012. No. 4. P. 291.

18. Ишбирдин А.Р., Муллагулов Р.Ю., Янтурин С.И. Растительность горного массива Иремель: Синтаксономия и вопросы охраны. Уфа, 1996. 109 с.

19. Продромус растительных сообществ Республики Башкортостан / Ямалов С.М., Мартыненко В.Б., Абрамова Л.М., Голуб В.Б., Баишева Э.З., Баянов А.В. Уфа: Гилем, 2012. 100 c.

20. Баишева Э.З., Мулдашев А.А., Мартыненко В.Б. и др. Анализ флоры высших растений Тюлюкского болота (Южный Урал, природный парк «Иремель») // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2012. Т. 14, № 1-7. С. 1684-1688.

21. Флора и растительность Южно-Уральского государственного природного заповедники / под ред. Б.М. Мир-кина. Уфа: Гилем, 2008. 528 c.

22. Ямалов С.М., Кучерова С.В. Сообщества лесных опушек Южного Урала (Республика Башкортостан) // Растительность России. 2009. № 15. С. 54-96.

23. Флора и растительность Национального парка «Башкирия» (синтаксономия, антропогенная динамика, экологическое зонирование) / под ред. Б. М. Миркина. Уфа: Гилем, 2010. 512 с.

24. Maxted N. Conserving the genetic resources of crop wild relatives in European protected areas // Biological Conservation. 2003. Vol. 113, No 3. P. 411-417.

25. Реестр особо охраняемых природных территорий Республики Башкортостан / отв. ред. Б.М. Миркин. Уфа: Гилем, 2006. 414 с.

Поступила в редакцию 15.10.14

S.R. Miftakhova, L.M. Abramova, S.M. Yamalov

RARE AND VULNERABLE SPECIES OF CROP WILD RELATIVES IN PLANT COMMUNITIES OF THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN

The article is devoted to the investigation of occurrence of crop wild relatives (CWR) in plant communities of the Republic of Bashkortostan with the aim of improving their conservation in situ. The flora of the Republic of Bashkortostan has 252 species of native CWR which belong to 75 genera and 22 families; among them there are 45 rare and vulnerable species. Rare crop wild relatives in the Republic of Bashkortostan are presented with high constancy in plant communities of high-herbaceous mountain and forest mid-mountain meadows, sphagnum bogs and petrophyte steppes. In total 8 associations and 1 community representing 5 classes of vegetation are revealed. In them 18 species of CWR hav-

ing priority to conservation are recorded. These plant communities are highly captured by territorial protection, except for the communities of Carici caryophylleae-Fragarietum viridis association which are recommended for conservation.

Keywords: crop wild relatives (CWR), in situ conservation, plant community, syntaxonomy, Republic of Bashkortostan.

Мифтахова Снежана Ринатовна, аспирант

ГНУ Всероссийский институт растениеводства им. Н.И. Вавилова РАСХН 190000, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Большая Морская, 42-44 E-mail: urmanchy@yandex.ru

Абрамова Лариса Михайловна, доктор биологических наук, профессор, заведующая лабораторией дикорастущей флоры и интродукции травянистых растений E-mail: abramova.lm@mail.ru

Ямалов Сергей Маратович, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории дикорастущей флоры и интродукции травянистых растений E-mail: geobotanika@mail.ru

ФГБУН Ботанический сад-институт

Уфимского научного центра РАН

450080, Россия, г. Уфа, ул. Менделеева, 195

Miftakhova S.R., postgraduate student

N.I. Vavilov Research Institute of Plant Industry 190000, Russia, Saint-Petersburg, Bolschaya Morskaya st., 42-44 E-mail: urmanchy@yandex.ru,

Abramova L.M.,

Doctor of Biology, Professor, Head of Laboratory of Wild Flora and Introduction of Herbaceous Plants E-mail: abramova.lm@mail.ru

Yamalov S.M.,

Doctor of Biology, Leading researcher of Laboratory of Wild Flora and Introduction of Herbaceous Plants E-mail: geobotanika@mail.ru

Botanical Garden-Institute of Ufa Scientific Centre

of Russian Academy of Sciences

450080, Russia, Ufa, Mendeleeva st., 195/3