Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

РАСТИТЕЛЬНЫЕ СУКЦЕССИИ НА ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТАХ ЗАПАДНОЙ ЯКУТИИ И ИХ ОПТИМИЗАЦИЯ

Миронова С. И.,

3.3. Изученность флоры и растительности района

История флористических исследований в бассейне реки Вилюй связана с именами И.Г. Гмелина, А.Ф. Миддендорфа, Р.К. Маака, Р.И. Аболина, В.П. Дробова, В.Л. Комарова, М.Н. Караваева, А.Я. Тарабукина, Н.В. Дылиса и многих других. Первый список флоры Якутии был составлен М.Н. Караваевым в 1958 г.

Первые ботанические исследования территории относятся к середине XIX века (Маак, 1886). В изучении растительного и почвенного покрова региона большую роль сыграли экспедиции Переселенческого управления Министерства земледелия, комиссии Академии наук СССР по изучению ЯАССР, Совета по изучению производительных сил (СОПС) АН СССР (Дробов, 1916; Комаров, 1926; Аболин, 1929; Недригайлов, 1932).

С открытием Якутского филиала СО АН СССР (1947 г.) ботанические исследования расширились и дополняются до настоящего времени.

Сводные флористические сведения приведены в поздних исследованиях (Комаров, 1926, Караваев, 1958). М.Н. Караваевым были выделены флористические районы Якутии (1958), где территория Вилюйского бассейна охватывает три флористических района: Центрально-Якутский, Верхне-Вилюйский и Оленекский.

По лесам материалы дополнены в работах А.И. Уткина «Леса и лесные ресурсы бассейна реки Мархи» (1958), С.С. Черемхина «Леса верхнего течения реки Вилюй» (1961), И.П. Щербакова «Лесной покров Северо-Востока СССР» (1975), П.A. Тимофеева «Леса Якутии» (1980). В 1986–1990 гг. маршрутным методом обследован лесной покров и современное состояние лесохозяйственной деятельности (Леса среднетаежной…, 1994).

Луговая растительность изучена Т.Ф. Галактионовой, В.А. Шелудяковой и другими и освещена в статьях «Луга группы вилюйских районов как кормовая база животноводства» (1959), «Луга и пастбища Центральной и Западной Якутии» (1959).

Упоминания о растительности региона встречаются также в работе М.Н. Караваева «Растительный покров Якутии» (1965), Л.К. Позднякова «Леса Якутской АССР» (1969), М.Н. Караваева, С.З. Скрябина «Растительный мир Якутии» (1971), в сборнике «Луга Якутии» (1975), С.З. Скрябина, М.H. Караваева «Зеленый покров Якутии» (1991).

Анализ предыдущих исследований и итоги 3-летних работ комплексной экспедиции ЯФ АН СССР по бассейнам рек Вилюй, Марха, Тюнг, Малая Ботуобуя и других общей протяженностью маршрута 20000 км приведен в монографии «Растительность бассейна реки Вилюя» (1962). Авторами впервые дана наиболее полная сводка о типах растительности бассейна реки Вилюй, а также приведен список растений, включающий около 900 видов.

Суровый и резко континентальный климат обусловливает своеобразие флоры данного региона. При анализе флоры бассейна р. Вилюя Т.Ф. Галактионовой и другими указывается отличие состава флоры данного региона от других смежных районов вследствие географического положения и природных условий, что позволяет выделить отдельно Вилюйский флористический район, тем самым изменить границы ранних флористических районов, выделенной М.И. Караваевым (1958).

Основу флоры региона составляют бореальные виды, но значительную роль играют и арктоальпийские и степные виды. По данным литературы (Растительность ..., 1962; Кильдюшевский, 1964) и с учетом наших исследований флора Вилюйского бассейна включает 882 вида, из них 622 вида цветковых растений, 189 высших споровых и 64 низших растений (лишайников). Из цветковых растений (69 семейств) по количеству видов преобладают злаки (75 видов), сложноцветные (64 вида), осоковые (59 видов), лютиковые (41 вид), розоцветные (34 вида), бобовые, гвоздичные, ивовые и крестоцветные (более 20 видов) (Миронова 2000).

В последние годы проводятся дополнительные исследования на охраняемых территориях бассейна Вилюя. Так, на территории национального природного парка «Усть-Вилюйский» В.И. Захарова выявила флору высших растений из 491 вида, 213 родов и 75 семейств (Захарова, 2004). Древесные породы составляют 2,2 %, кустарники – 7,3 %, кустарнички – 5,5 %, травянистые – 85 %. Преобладают лесные виды (39 %), на долю горных видов приходится 35 %, степных – 11 %, азональных видов – 15 %. Циркумполярные виды занимают 40 %, евразиаткие – 16 %, североазиатские и американо-азиатские – по 12 %. Наиболее богатыми и разнообразными являются семейства Cyperaceae, Asteraceae, Poaceae, Ranunculaceae, Salicfceae, Rosaceae, Caryophyllaceae, Brassicaceae, Fabaceae.

Флористические данные были дополнены исследованиями А.А. Егоровой на территории резервата «Чонский» (2004), где флора сосудистых растений включает 379 видов, относящихся к 68 семействам и 222 родам (табл. 3.1).

Таблица 3.1

Ведущие семейства флоры сосудистых растений ресурсного резервата «Чонский» (Егорова, 2004)

Во флоре резервата преобладают лесные растения – 142 вида (37.5 %). Среди жизненных форм господство пренадлежит многолетним травянистым растениям (72,8 %). Древесных пород 9, кустаников – 30, кустарничков – 11, лиана – 1. Автором выявлено 10 видов, занесенных в Красную книгу Якутии (2000): II категория (уязвимые) – лилия пенсильванская, л. кудреватая, башмачок пятнистый, кувшинка четырехгранная, кувшинка малая, пион Марьин корень, живокость крупноцветковая; III г (редкие только в Якутии) – пальчатокоренник Мейера, борец вьющийся и истод сибирский.

По геоботаническому районированию территория относится к Верхне-Вилюйскому округу Центральной Якутии среднетаежной подпровинции подзоны среднетаежных лесов из лиственницы Гмелина. Небольшие площади на вершинах водоразделов заняты сосновыми лесами (Основные особенности…, 1987). По современному флористическому районированию территория охватывает центрально-якутскую и верхне-ленскую флористические районы (Разнообразие…, 2005).

Видовой состав естественной травянистой растительности – один из основных показателей изменения растительности под влиянием антропогенных факторов. В условиях Севера биологическое разнообразие из-за своей бедности приобретает особое значение, поскольку каждый вид уникален и отрицательные воздействия на них губительны для всей растительности.

По долине р. Чуоналыр определено 184 вида высших сосудистых растений из 117 родов, относящихся к 38 семействам (Поисеева, 2004). Список ведущих семейств начинают семейства астровых и мятликовых – 23 и 18 видов соответственно, осоковых – 16, розоцветных – 13, лютиковых – 11, вересковых – 10, норичниковых – 9, зонтичных – 7, бобовых, березовых, горечавковых и ивовых по 6 видов. Насчитывается 10 одновидовых семейств.

На территории национального природного парка (НПП) описано 2 вида редких и находящихся под угрозой исчезновения растения: пальчатокоренник Фукса из семейства Орхидных, статус III г категории (самое северное местонахождение) и живокость крупноцветковая из семейства Лютиковых, статус – II категории (единично в долине р. Вилюй, численность популяции сокращается) (Красная книга РС (Я), 2000).

Для анализа жизненных форм мы применили систему биологических типов К. Раункиера с выделением наиболее распространенных типов многолетних травянистых (гемикриптофиты и криптофиты), древесных и кустарниковых (фанерофиты), травянистых растений и маленьких, лежачих кустарничков (хамефиты) и одно-, двулетних травянистых (терофиты) растений. Она основана на приспособлениях растений к перенесению неблагоприятных для жизни условий – холодной зимы и жаркого, сухого лета.

Основу флоры долины р. Чуоналыр составляют гемикриптофиты и криптофиты – 71,7 %. На долю фанерофитов приходится 15,8 %. Хамефиты составляют во флоре исследованных участков 9,2 %, а терофиты – 3,3 %.

Малое количество терофитов и достаточно большое количество фанерофитов указывает на то, что флора местности на момент исследования не испытывает выраженного антропогенного воздействия и сохранила свой естественный первоначальный облик. Данные по флоре исследованной территории со спектрами жизненных форм основных биомов мира показали, что флора долины р. Чуоналыр по составу жизненных форм может оцениваться как естественная лесная умеренно холодной зоны.

История изучения флоры отражена и в работе «Конспект флоры Якутии» (2012).

Флора техногенных ландшафтов

Флора техногенных отвалов Западной Якутии включает 25 семейств, 56 родов и 72 вида цветковых растений (Миронова, 2000, табл. 3.2), т.е. флора техногенных ландшафтов очень бедна и составляет 14 % от общего флористического состава Вилюйского бассейна.

На отвалах ведущая роль принадлежит семействам Asteraceae (Artemisia, Crepis, Tanacetum, Chamomilla), Poaceae (Elytrigia, Agrostis, Hordeum, Calamagrostis, Puccinellia), Cyperaceae (Carex), Brassicaceae (Arabis, Descurainia), включающим более 50 % флоры. Доминирование семейств Poaceae и Cyperaceae показывает бореальную направленность растительности.

Жизненные формы Раункиера являются основными моделями структуры растений, которые дифференцировались в очень давний период истории флоры и растительности Земли (Культиасов, 1982). Они повторяются в пределах каждого крупного таксона независимо от областей распространения и климатических условий. Типы жизненных форм растений даны с выделением наиболее распространенных типов – многолетних травянистых (гемикриптофиты и криптофиты), древесных (фанерофиты) и однолетних травянистых (терофиты) растений.

Таблица 3.2

Спектр жизненных форм растений (Миронова, 2000)

Анализ показал, что 70–80 % флоры техногенных отвалов изученных регионов составляют гемикриптофиты и криптофиты, т.е. травянистые многолетники (злаки, осоки, полыни, бобовые и др). Процент участия терофитов (однолетников – Chamerion, Chenopodium, Chamomilla, Lappula, Descurainia, Polygonum aviculare и др.) в травостое одинаков по регионам и составляет 12 %. Увеличение доли терофитов (однолетников) свидетельствует о деградации растительности. Число фанерофитов (древесных видов – Betula, Salix, Populus, Chosenia, Pinus и др.). Очевидно, что растительность отвалов исследованного регионав находятся на переходной стадии развития однолетников и многолетников.

Географический анализ флоры показал преобладание плюризональных видов (видов, распространенных в нескольких широтах и рудеральных местообитаний). Это связано усиленным влиянием человека, которое проявилось в увеличении доли луговых и рудеральных видов, имеющих обширные ареалы (Chamerion angustifolium, Elytrigia repens, Artemisia mongolica, Taraxacum ceratophorum, Crepis tectorum, Carduus crispus и др.). Второе место по численности занимают группа бореальных видов. По долинам рек и по их склонам распространяются интразональные виды (луговые 6 %, луговостепные – 5 %). По отношению видов к долготному градиенту отмечено доминирование евроазиатских видов (63 %). Также в 2 раза больше и Восточно-Сибирской группы видов (табл. 3.3).

Таблица 3.3

Структура флор регионов по составу долготных групп видов

При анализе флоры антропогенных местообитаний особое место занимает анализ заносных – адвентивных видов, т.к. в широком плане процесс обогащения флоры за счет заносных видов – это элемент антропогенной эволюции растительности. Процесс пополнения флоры адвентивными (заносными) растениями представляет собой один из наиболее информативных вариантов биомониторинга за состоянием окружающей среды, т.к. доля заносных видов в большинстве современных флор колеблется от 11 до 30 %, и степень синантропизации флоры напрямую связана с интенсивностью трансформации растительности человеком.

В данном случае можно установить закономерность участия рудеральных видов в процессе восстановления техногенных ландшафтов. Адвентивные виды подразделены на археофиты (виды занесенные до XVI века) и неофиты (виды появившиеся в более позднее время).

Адвентивные виды (археофиты и неофиты) играют незначительную роль (8 %), причем доля участия археофитов (Silene repens, Lappula squarrosa, Galeopsis bifida и др.) и неофитов (Puccinellia hauptiana, Descurainia sophia, Melilotus, Carduus crispus и др.) поч-
ти одинакова.

Таким образом, флору техногенных ландшафтов региона составляют естественные (аборигенные) виды (92 %), что объясняется суровыми экстремальными природными условиями региона, припятствующими распространение заносных (табл. 3.4).

Таблица 3.4

Анализ происхождения видов флоры техногенной растительности регионов

Анализ флоры окрестностей г. Мирный выявил 347 вида из 206 родов и 62 семейств. Из них 4 вида отнесены ко II и III категориям редкости Красной книги РС (Я) (2000): Lilium martagon L., Delphinium grandiflorum L., Nymphaea tetragona Georgi, Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soo (Поисеева, 2004).

Также произрастают эндемики Якутии: Agrostis sibirica V. Petrov, Hedysarum dasycarpum Turcz., Campanula rotundifolia ssp. langsdorffiana (Fisch. ex Trautv. et C.A. Mey.), Artemisia jacutica Drob.

Наиболее широко представлены семейства: астровых, мятликовых, осоковых, розоцветных и бобовых (от 20 до 39 видов). Эти семейства составляют 42,37 % от всего видового и 33,17 % от всего родового состава флоры окрестностей г. Мирный. По количеству видов преобладают роды: осоки – 24, ивы – 10, лапчатки – 9, хвощи – 6, у полевиц, берез и лютиков по 5 видов, по 4 вида у вейников, астрагалов и мытников. Преобладание в списке этих семейств и родов является характерным для северных флор.

В составе жизненных форм ведущее положение занимают поликарпические травы – 235 видов (большей частью длиннокорневищные и короткокорневищные). Одно- и двулетние травы занимают второе место по количеству видов – 44. Кустарников 24 вида, из них прямостоячих – 17, гемипростратных – 5 и по 1 виду стлаников (Juniperus sibirica Burgds.) и лиан (Atragene sibirica L.). Четвертое и пятое место занимают кустарнички (11) и полукустарнички (10). Из кустарничков преобладают простратные (5) и гемипростратные (4), из полукустарничков – прямостоячие (7). Водных трав – 9 видов. По 7 видов насчитывается деревьев и деревьев-кустарников.

По отношению к степени увлажненности субстрата преобладают мезофильные виды – 41,81 %, ксеромезофиты – 14,33 %, мезогигрофиты – 9,36 %, гигрофиты – 8,48 %, мезоксерофиты и гидромезофиты – 6,43 %. К гидро- и гидатофитам относятся – 14, эвритопам – 11 и к ксерофитам – 10 видов. Разнообразие эколого-морфологических групп флоры свидетельствует о наличии на территории исследования широкого спектра местообитаний с различной степенью увлажненности.

По географическому анализу флоры сосудистых растений наиболее широко представлена группа с евразийскими и преимущественно евразийскими ареалами – 36,55 %: евразийские – 69 видов, евросибирские – 28, евразийско-западноамериканские – 13, восточноевропейско-сибирские – 8, евразийские виды, как сорные занесенные в другие районы – 4, восточноевразийско-западноамериканские – 2, южноевропейско-азиатские – 1.

Хорошо представлена группа с циркумареалами – 29,55 %: циркумбореальные и почти циркумбореальные – 56 видов, циркумполярные и почти циркумполярные – 27, циркумголарктические – 12 и космополитные – 6.

Группы с азиатскими и преимущественно азиатскими ареалами составляют 26,32 % и представлены восточносибирскими (30 видов), сибирскими (27 видов), южно-сибирскими (10 видов) и восточносибирско-дальневосточными видами (9 видов). Группы с азиатско-американскими ареалами – 4,97 %, группы с амфиокеаническими ареалами – 1,75 % и группы с европейскими и преимущественно европейскими ареалами – 0,88 %.

Анализ широтных ареалов флоры окрестностей г. Мирный также выявил доминирование бореальной группы видов – 77,29 %, у группы гипоарктических видов – 8,47 %, лесостепных – 5,55 % и арктических видов – 4,39 %. А также встречаются степные – 2,34 % и горностепные – 2,05 % виды. Среди бореальных видов преобладают собственно бореальные (141 вид), плюризональные (39), арктобореальные (36), бореально-степные (19) и арктобореально-монтанные (17). Группа гипоарктических видов представлена гипоарктомонтанными (19) и собственно гипоарктическими (10) видами. Из арктической группы наиболее представлены арктоальпийские виды – 11.