0
Экологический клуб
 
"STENUS"
 
 
 
Калужский краеведческий Интернет-портал


 
Егорова В.Н.   Флора пойменной экосистемы средней Оки (Дединовское расширение) и ее современное состояние   / /   Вопросы археологии, истории, культуры и природы Верхнего Поочья: Материалы XII Всероссийской научной конференции. Калуга,3-5 апреля 2007 г.     Калуга:   Издательство «Полиграф-Информ»   -   2008 C. 408-412.




ФЛОРА ПОЙМЕННОЙ ЭКОСИСТЕМЫ СРЕДНЕЙ ОКИ (ДЕДИНОВСКОЕ РАСШИРЕНИЕ) И ЕЁ СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ

В. Н. Егорова

Московский педагогический государственный университет, Москва


С 1965 г. по настоящее время мы проводим системные исследования растительности поймы р. Оки (Дединовское расширение, с. Дединово, Московская обл.), которые включают изучение динамики биоразнообразия и структуры сообществ, испытывающих различный антропогенных пресс. В настоящей статье по литературным и оригинальным материалам рассмотрим динамику видового состава, таксономической и биоморфологической структуры флоры пойменной экосистемы и внутриландшафтных “парциальных флор” в ходе естественных и антропогенных сукцессий в 1907 – 2000 гг.

Пойменная экосистема входит в состав окской долины в отрезке Средней Оки (от г. Коломны до впадения реки Мокши), находится в пределах Окско-Донской низменности и является одной из наиболее обширных по площади (до 22 тыс. га; ширина по профилю составляет до 15 км.) среди пойменных экосистем Северной и Центральной России. Она характеризуется хорошо выраженными структурными элементами, присущими пойменным местообитаниям, такими как прирусловый вал, прирусловая, переходная от прирусловой к центральной, центральная (верхний, средний, нижний уровни) и притеррасная части поймы.

В ненарушенном состоянии пойменный ландшафт представлял исторически целостное уникальное природное образование. Режим поемности и аллювиальности обеспечивал специфичность гидрологических режимов и формирование экотопической контрастности местообитаний в каждой части по профилю пойменного ландшафта. В природных условиях наблюдалось пространственное разнообразие флоры и, в определенной степени, ее самобытность в каждой части поймы (Егорова, 2004б, 2005 и др.). Это послужило основанием проанализировать флору не только в целом для пойменной экосистемы, но и “парциальные флоры” в её пределах на экотопологическом (внутриландшафтном) уровне (Юрцев, 1987, 1997).

Во второй половине ХХ в. антропогенный пресс на растительность поймы постоянно усиливался, особенно начиная с 1960 – 1970-х гг. Увеличились вносимые дозы минеральных удобрений, как при сенокосном, так и при пастбищном использовании растительности от N60 – 90 (РК) 30 – 60 до N 120 – 300 (РК) 90 – 180. К середине ХХ в. были осушены болота, исстари окружавшие пойменный ландшафт, площадь которых составляла около 15 тыс. га.

В наших исследованиях флористический состав пойменной растительности устанавливали методом геоботанических описаний (Уранов, 1935 и др.; Миркин, 1974). За основу выделения жизненных форм (ЖФ) видов были приняты наиболее широко используемые в нашей стране системы ЖФ и их некоторые уточнения и дополнения (Серебряков, 1964 и др.; Серебрякова, 1971 и др.; Алексеев и др., 1992). Подробнее методика описана в наших других статьях (Егорова, 2004а, б, 2005 и др.).

В начале ХХ в. [видовой состав флоры установлен по данным А. Ф. Флерова (1907-1910, 1908)] флора пойменного ландшафта включала 165 видов из 35 семейств и 113 родов. В число ведущих семейств входили: Caryophyllaceae, Compositae, Cruciferae, Fabaceae, Gramineae, Polygonaceae, Ranunculaceae, Rosaceae, Rubiaceae, Umbelliferae. Число видов в этих семействах колебалось от 26 до 7. В остальных семействах число видов было 1 – 5. Во флоре присутствовало более половины (60, 2 %) родов, представленных одним видом и значительное количество (42, 9 %) семейств, представленных одним родом. Число семейств, представленных одним видом составляло всего лишь 17, 2 % от общего их числа. Число видов в родах колебалось от 8 до 2. Среди ведущих семейств преимущественное положение занимали Compositae (16, 0 %) и Gramineae (12, 8 %). Доля других 8 ведущих семейств колебалась от 5, 6 до 7, 9 %. Участие 25 семейств во флоре составляло 0, 6 – 2, 4 %.

В середине ХХ в. (1940 – 1960 гг.) флора пойменной экосистемы [видовой состав установлен по данным Т. И. Серебряковой (1956, и др.), Т. А. Работнова (1973 и др.), нашим материалам, полученным в 1961 – 1963, 1966 гг. при изучении исходного флористического состава растительных сообществ в различных частях поймы] включала 208 видов из 38 семейств и 122 родов. В состав ведущих входило большинство тех же семейств, что и в начале ХХ в. – Caryophyllaceae, Compositae, Cyperaceae, Fabaceae, Gramineae, Ranunculaceae, Rosaceae, Rubiaceae, Scrophulariaceae, Umbelliferae. Число видов в них колебалось от 8 до 31. В остальных семействах число видов колебалось от 1 до 5. Роды, представленные одним видом составляли 60, 7 %, семейства, представленные одним родом – 45, 0 %, семейства, представленные одним видом – 17, 5 %. В других родах число видов колебалось от 2 до 8. В структуре систематического спектра преобладающее положение занимали: Compositae (15, 7 %) и Gramineae (11, 8 %). Доля 8 ведущих семейств колебалась от 3, 9 до 9, 2 %. Участие остальных 28 семейств во флоре составляло 0, 5 – 2, 7 %.

Состояние флоры в конце ХХ в. (1997 – 2000 гг., наши данные) было проанализировано по трем вариантам: а) в список вошли виды, зафиксированные в пределах пойменной экосистемы при всех способах использования; б) виды, зафиксированные в растительных сообществах при сенокосном использовании и длительном (25–30 лет) внесении минеральных удобрений в количестве N120-240 (РК)60-120; в) виды, зафиксированные в растительных сообществах при пастбищном использовании и длительном (18–25 лет) внесении минеральных удобрений в количестве N120-300 (РК)120-180.

В этот период при всех способах использования было зафиксировано 98 видов из 27 семейств и 75 родов. Ведущее положение сохранили только 4 семейства: Compositae, Fabaceae, Gramineae, Ranunculaceae. Число видов в них колебалось от 7 до 16. В остальных 23 семействах число видов колебалось от 1 до 5. Среди них 14 семейств (60, 9 %) были представлены только одним видом. В таксономической структуре роды, представленные одним видом составляли 60, 0 %, семейства, представленные одним видом – 6, 6 %, семейства, представленные одним родом – 30, 0 %. При всех способах использования растительности преобладающее положение во флоре сохранили семейства Compositae (13, 2 %) и Gramineae (17, 6 %). Доля 2 других ведущих семейств составляла 7, 1 и 10, 9 % . Доля остальных 23 семейств в структуре систематического спектра колебалась от 1, 0 до 6, 5 %. В структуре флоры наметилась тенденция снижения доли Compositae (с 15, 0 % до 13, 2 %) и увеличения доли Gramineae (с 11, 8 % до 17, 8 %). В ходе антропогенных сукцессий во флоре пойменной экосистемы сократилось: число ведущих семейств – в 2, 5 раза, общее число семейств – в 1, 3 – 1, 4 раза, число видов – в 1, 7 и 2, 1 раза, по сравнению с началом и серединой ХХ в.

В растительных сообществах при сенокосном использовании и длительном (25–30 лет) внесении высоких доз минеральных удобрений в 1997-2000 гг. было 73 вида из 23 семейств и 58 родов. В состав ведущих вошли три семейства: Compositae, Fabaceae, Gramineae, в которых число видов колебалось от 7 до 13. В остальных 20 семействах было от 1 до 5 видов. Доля ведущих семейств в систематическом спектре колебалась от 10, 1 до 19, 1 %, остальных 20 семейств – от 1, 5 до 7, 4 %. В структуре флоры увеличилась доля видов Gramineae до 19, 1%, а доля видов Compositae снизилась до 11, 7 %, по сравнению с началом и серединой ХХ в. соответственно – 12, 8 % и 11, 8%; 16, 0 % и 15, 7 %. В итоге при сенокосном использовании растительности и длительном внесении высоких доз минеральных удобрений к 1997 – 2000 гг., по сравнению с началом и серединой ХХ в. соответственно сократилось общее число: видов – в 2, 3 и 2,.9 раза, семейств – в 1, 5 и 1, 7 раза, родов в 1, 9 и 2, 1 раза. В таксономической структуре флоры значительно возросла доля родов, представленных одним видом (86, 2 %), семейств, представленных одним видом (43, 5 %), семейств, представленных одним родом (52, 2 %), по сравнению с показателями аналогичных параметров флоры в 1907 – 1910 гг. (соответственно 60, 2, 17, 2, 42, 9 %) и в 1940 – 1960 гг. (соответственно 60, 7, 17, 5, 45, 0 %).

В растительных сообществах при пастбищном использовании и длительном (18–25 лет) внесении высоких доз минеральных удобрений в 1997 – 2000 гг. флора включала 60 видов из 21 семейства и 47 родов. В этих ценозах, также как и в интенсивно удобряемых сенокосных сообществах, в число ведущих вошли семейства: Compositae, Fabaceae, Gramineae, число видов в которых колебалось от 7 до 14, а доля в структуре систематического спектра – от 11,7 до 23, 3 %. В остальных 18 семействах число видов было в пределах 1 – 4, а доля в структуре систематического спектра – 1, 7 – 6.7 %. В этих сообществах также увеличилась относительная доля Gramineae (23.3 %, по сравнению с 12, 8 и 11, 8 % в начале и середине ХХ в.) и снизилась доля Compositae (соответственно 11,7 %, по сравнению с 16, 0 и 15, 7 %). В ходе антропогенных сукцессий в пойменных ценозах при пастбищном использовании сократилось число: видов – в 2,8 и 3, 5 раза, семейств – в 1, 7 и 1, 8 раза, родов – в 2, 4 и 2, 6 раза, по сравнению соответственно с 1907 – 1910 гг. и 1940 – 1960 гг. В этих ценозах в таксономической структуре флоры преобладают роды, представленные одним видом (87, 2 %) от общего их числа). Высока доля семейств, представленных одним видом (42, 7 %), и семейств, представленных одним родом (57, 1 %).

Анализ спектров ЖФ флоры пойменной экосистемы в первой половине ХХ в. показал, что структура растительности по этим параметрам была достаточно стабильной. Виды флоры в начале ХХ в. характеризовались 22 ЖФ. Число видов отдельных ЖФ колебалось от 42 до 1. Ведущее положение занимали ЖФ: стержнекорневая (42 вида), длиннокорневищная (33), кистекорневая (16), однолетники и двулетники (14), корнеотпрысковая (13), рыхлокустовая (12), стержнекорневая-корнеотпрысковая (10). Число видов остальных ЖФ колебалось от 1 до 7. Относительная доля видов ведущих ЖФ в структуре спектра составляла 78, 2 %. Преимущественное положение во флоре занимали ЖФ: стержнекорневая (25, 0 %), длиннокорневищная (19, 6 %), кистекорневая (9, 4 %), однолетники и двулетники (8, 3 %). Доля других ЖФ колебалась от 0, 6 до 6, 0 %.

В середине ХХ в. (1940 – 1960 гг.) виды флоры характеризовались 23 ЖФ. В этот период в состав ведущих входили те же ЖФ, что и в 1907 – 1910 гг. Достаточно стабильным оставалось и число видов отдельных ЖФ (колебания между двумя анализируемыми периодами составляли от 2 до 5 видов). Довольно существенное различие по числу видов (12) за этот период было зафиксировано только у кистекорневых растений. В 1940 – 1960 гг. преимущественное положение в структуре флоры, как и в начале ХХ в., занимали виды ЖФ: стержнекорневой (21, 0 %), кистекорневой (13, 1 %), длиннокорневищной (16, 4 %), однолетники и двулетники (8, 9 %). Доля видов других ЖФ колебалась от 0, 5 % до 3, 7 %.
В 1997 – 2000 гг. при всех способах хозяйственного использования виды флоры характеризовались 16 ЖФ. Ведущее положение во флоре сохранили ЖФ: стержнекорневая (19 видов), длиннокорневищная (17 видов), однолетники и двулетники (13 видов), кистекорневая (11 видов), рыхлокустовая (9 видов). Однако число их видов сократилось, по сравнению с 1907 – 1910 гг. и 1940 – 1960 гг. соответственно: стержнекорневой – в 2, 2 и 2, 4 раза, кистекорневой – в 1, 5 и 2, 5 раза, рыхлокустовой – в 1, 3 и 1, 8 раза, длиннокорневищной – в 1, 9 и 2, 1 раза. Сократилось число видов и других ЖФ. Преимущественное положение занимали виды стержнекорневой и длиннокорневищной ЖФ (36, 7 %). Доля других ЖФ колебалась от 1, 0 % до 7, 1 %.

На сенокосных участках, где в течение 20 – 35 лет вносили минеральные удобрения в количестве N120-240 (РК) 60-120 в 1997 – 2000 гг. виды характеризовались 14 ЖФ. Ведущее положение занимали виды стержнекорневой, кистекорневой, длиннокорневищной ЖФ, их доля составляла 52, 7 % в структуре биоморфологического спектра. Среди них преобладали длиннокорневищные растения (58, 9 %). Здесь заметно уменьшилось число однолетников и двулетников, сократилось число видов и других ЖФ.

В растительных сообществах при пастбищном использовании и длительном (18 – 25 лет) внесении минеральных удобрений в количестве N 120-300 (РК) 120-180 в 1997 – 2000 гг. виды характеризовались14 ЖФ. Видовой состав и биоморфологическая структура растительности этих сообществ сходны с видовым составом и биоморфологической структурой растительности интенсивно удобряемых сенокосных участков.

Итак, анализ оригинальных материалов и литературных данных показал, что в первой половине двадцатого столетия флора пойменной экосистемы не претерпела существенных изменений в ходе естественных сукцессий. К середине ХХ в. общее число видов флоры увеличилось на 14.6 % (24 вида), по сравнению с числом видов 1907 – 1910 гг. Таксономическая структура флоры также была относительно стабильной по всем параметрам. За этот период 8 семейств из 10 сохранили ведущее положение. И только 2 семейства (Cruciferae, Polygonaceae) к середине столетия потеряли ведущее значение, а 2 семейства (Cyperaceae, Scrophulariaceae) вошли в состав ведущих. К середине столетия незначительно увеличилось число семейств и родов, представленных одним видом, а также семейств, представленных одним родом. Число семейств увеличилось на 8,6 % , число родов – на 8, 0 %. Количественные колебания систематических спектров 1907 – 1910 гг. и 1940 – 1960 гг. составили 0, 1 % – 0, 8 %. И только для трех семейств эти колебания были в пределах 2, 4 % – 4, 0 %. Биоморфологическая структура, как было выше показано, также оставалась стабильной. Динамика видового состава и структуры флоры на таком уровне не приводит к изменению структурно-функциональных свойств и стабильности пойменной растительности, а только вызывает в той или иной степени перегруппировку их количественных показателей. Эти изменения носят флюктуационный характер.

В ходе антропогенных сукцессий во второй половине ХХ в. флора пойменной экосистемы при всех способах хозяйственного использования сократилась в 1, 7 и 1, 9 раза, по сравнению с началом и серединой ХХ в. Соответственно сократилось: число родов – в 1, 5 и 1, 6 раза, число семейств – в 1, 2 и 1, 3 раза, число семейств, представленных одним видом – в 3 и 3,5 раза, родов, представленных одним видом – в 1, 5 и 1, 6 раза, семейств, представленных одним родом – в 1, 6 и 2 раза. При длительном внесении высоких доз минеральных удобрений, сенокосном и пастбищном использовании растительности происходит еще более интенсивное сокращение флористического состава и изменение количественных показателей таксономической и биоморфологической структур флоры (см. выше). Наши исследования показали, что антропогенные сукцессии характеризуются
быстрыми темпами, имеют однонаправленный и необратимый характер.
Сравнительный анализ парциальных флор пойменного ландшафта р. Оки в исходном состоянии в 1940 – 1960 гг., в условиях характерных для поймы режимов поемности и аллювиальности и слабого антропогенного пресса показал, что все они в большей или меньшей степени различаются по флористическом богатству, числу и видовому составу семейств, родов, ЖФ, биоморфологической и таксономической структуре. В результате исследования выявлена специфика антропогенных сукцессий парциальных флор по профилю поймы. При всех способах использования растительности динамика количественных показателей параметров, характеризующих структуру парциальных флор прирусловой и переходной от прирусловой к центральной частях поймы, характеризовалась флюктуационными изменениями. В центральной части поймы наметилась тенденция однонаправленных и необратимых изменений видового состава и структуры парциальной флоры. На сенокосных и пастбищных участках при длительном внесении высоких доз минеральных удобрений антропогенные сукцессии парциальных флор имели однонаправленный и необратимый характер и сопровождались существенным сокращением видового состава, числа семейств, родов, ЖФ.
В ходе антропогенных сукцессий глубокие изменения выявлены в парциальной флоре притеррасной части поймы. При различной антропогенной нагрузке сократилось: число видов в 2, 5 – 4, 1 раза, число родов – в 1, 8 – 3, 1 раза, семейств – в 1, 6 – 2, 4 раза, ЖФ – в 1, 5 раза, число видов ведущих ЖФ – в 1, 7 – 4, 5 раза, ведущих семейств – в 3, 0 – 3, 3 раза. Из флоры выпали все виды 6 ЖФ и 13 семейств. Специфика антропогенных сукцессий здесь обусловлена кардинальной сменой экотопических условий, в связи с осушением, прилегающих к пойменному ландшафту болот и изменением гидрологического режима (Егорова, 2004б, 2005).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. Алексеев Ю. А., Карпухина Е. А., Прилепский Н. Г. Растительный покров окрестностей Пущина. Пущино, 1992. 177 с.
2. Егорова В. Н. Динамика видового состава и спектров жизненных форм флоры поймы реки Оки в ходе естественных и антропогенных сукцессий // Бот. журн. 2004а. Т. 89. № 6. С. 957 – 973.
3. Егорова В. Н. Динамика количественных параметров таксономической структуры локальных флор и фитоценотической структуры растительности пойменной экосистемы р. Оки в связи с вопросами комплексного мониторинга природных ландшафтов // Экологические проблемы сохранения исторического и культурного наследия. Москва, 2004б. С. 265 – 281.
4. Егорова В. Н. Влияние антропогенных факторов на видовой состав жизненных форм и биоморфологическую структуру парциальных флор пойменного ландшафта р. Оки (Дединовское расширение) // Экологические проблемы сохранения исторического и культурного наследия. Москва, 2005. С. 387 – 404.

5. Егорова В. Н., Мамаева Х. П., Фирсов С. Н. Структура консорций генеративной сферы злаков и возобновление их ценопопуляций в пойменных ценозах реки Оки // Бот. журн. 2001. Т. 86. N 7. С. 26 – 38.

6. Еленевский Р. А. Наши природные богатства. Окские луга. 1924. М. 64 с.
7. Еленевский Р. А. Пойма р. Оки в пределах Московской области // Учен. зап. Горьковск. ун-та. 1936. Вып. 5. С. 135 – 161.
8. Миркин Б. М. Закономерности развития растительности речных пойм. М., 1974. 172 с.
9. Работнов Т. А. Влияние минеральных удобрений на луговые растения и луговые фитоценозы. М., 1973. 177 с.
10. Серебряков И. Г. Жизненные формы высших растений и их изучение // Полевая геоботаника. М.-Л. 1964. Т. 3. С. 146 – 205.
11. Серебрякова Т. И. Побегообразование и ритм сезонного развития растений заливных лугов средней Оки // Уч. Зап. Моск. гос. пед. ин-та им. В.И.Ленина. 1956. Т. 9. Вып. 3. С. 43 – 120.
12. Серебрякова Т. И. Морфогенез побегов и эволюция жизненной формы злаков. М., 1971. 359 с.
13. Уранов А. А. О методе Друде // Бюлл. МОИП. Отд. биол. 1935. Т. 44. Вып. 1-2. С. 18 – 31.
14. Флеров А. Ф. Окская флора // Тр. С-Петерб. бот. сада. Т. 27. Вып. 1. 1907. С. 1 – 286; Вып. 2. 1908. С. 287 – 728; Вып. 3. 1910. С. 733 – 788.
15. Флеров А.Ф. Ботанико-географические исследования р. Оки от верховьев до впадения в р. Волгу // Изв. Рус. геогр. о-ва. СПб.,1908. Т. 43. С. 93 – 110.
16. Юрцев Б. А. Элементарные естественные флоры и опорные единицы сравнительной флористики // Теоретические и методические проблемы сравнительной флористики. СПб.: Изд-во <Наука>. 1987. С. 13 – 28.

17. Юрцев Б. А. Мониторинг биоразнообразия на уровне локальных флор // Бот. журн. 1997. Т. 82. N 6. С. 60 – 69.



Скачать.rar



Сайт создан при поддержке РОССИЙСКОГО ГУМАНИТАРНОГО НАУЧНОГО ФОНДА проект № 09-06-59610 а/Ц "Создание экологического Интернет-портала, как регионального компонента экологического образования"; № 10-06-59629 а/Ц"Создание региональной экологической Интернет-библиотеки"


© Авторы статей