The ecological and floristic characteristic of the nature monument «Verkhnezaglyadinsky Kinelsky Yar» (Orenburg Region)

Full Text

Введение и цель исследования

Степные экосистемы относят к основным биомам суши, которые образуют собственные природные зоны. До активного освоения человеком современная территория степной зоны почти полностью была занята степями с характерным почвенным и растительным покровом и специфическими особенностями климата (сухое и жаркое лето, морозная зима) [1, с. 8].

К началу XXI в. сельскохозяйственное освоение европейских степей достигло 70%. Оставшиеся целинными фрагменты степи испытывают мощный антропогенный пресс при выпасе, приводящем к пастбищной дигрессии, обеднению видового состава степных растений, смене доминантов, снижению общей продуктивности степных фитоценозов [2, с. 104].

У экологов и ботаников, изучающих современное состояние степных экосистем, сложилось единое мнение о том, что возникла настоятельная необходимость в разработке новых методов и подходов для сохранения оставшихся нетронутыми участков степных ландшафтов во всех географических локусах их распространения. В своей монографии, посвященной степям, В.Г. Мордкович очень образно отобразил их экологические проблемы: «Если будет заведена Красная книга экосистем, то степь в нее занесут в первую очередь. Среди всех экосистем мира судьба степей наиболее драматична» [3, с. 10].

Крупным степным регионом России является Оренбургская область. Ее природные степные ландшафты характеризуются богатым видовым разнообразием растений и животных, для сохранения и защиты которых здесь организовано 492 ООПТ. Анализ литературы показывает, что биологическое разнообразие этих ООПТ оренбургскими исследователями изучено весьма фрагментарно, постоянный мониторинг биоты не проводится. Для большинства этих охраняемых территорий в определенной степени изучена только геология [4–6]. Одним из памятников природы с недостаточной изученностью флоры и растительности является ООПТ регионального значения Верхнезаглядинский Кинельский яр.

Кинельские яры, частью которых является исследуемый нами ООПТ, изучались такими исследователями, как Т.И. Плаксина, В.Н. Ильина, И.В. Шаронова и О.В. Рыжкова [7–10]. В данных работах 2006–2007 годов отражена общая информация о характере растительности, зарегистрировано около 130 видов растений на территории Верхнезаглядинского Кинельского яра, приводятся данные о произрастании раритетных видов флоры [7]. Однако полная эколого-флористическая характеристика Верхнезаглядинского Кинельского яра в данных работах не приводится. Также спустя 15 лет ситуация на территории Кинельских яров могла существенно измениться и необходимо провести изучение современного состояния на всех его участках.

Целью нашей работы было комплексное эколого-флористическое исследование территории памятника природы «Верхнезаглядинский Кинельский яр» в Оренбургской области.

Объект и методы исследования

Памятник природы «Верхнезаглядинский Кинельский яр» был создан 21.05.1998 согласно распоряжению главы Администрации Оренбургской области № 505-р «О памятниках природы Оренбургской области» [11]. В дальнейшем перечень памятников природы Оренбургской области претерпевал изменения и дополнения. Приказ Министерства природных ресурсов, экологии и имущественных отношений Оренбургской области № 10 «Об утверждении перечня особо охраняемых природных территорий областного значения Оренбургской области» от 19.01.2022 сохранил природоохранный статус Верхнезаглядинского Кинельского яра [12].

Верхнезаглядинский Кинельский яр расположен на правом берегу реки Большой Кинель между восточной окраиной села Верхнезаглядино и устьем оврага Вязового в Асекеевском районе Оренбургской области (рис. 1).

Как отмечает А.А. Чибилев с соавторами, в геологическом плане эта территория является эталоном типичного для Самарского и Оренбургского Заволжья рельефа с расчленением почти горного типа [5, с. 62]. Характерны коренные выходы таких жестких пород, как песчаники, осыпи и оплывины мягких пород (аргиллитов и мергелей), наблюдается слабая задернованность. Склон изрезан короткими (до 1,5 км) и глубокими логами, между которыми расположены узкие гривы, заканчивающиеся в сторону реки крутыми «лбами». Именно на таких «лбах» лучше всего видны обнажения пластов коренных пород. Исследователи отмечают, что в обнажениях Верхнезаглядинского Кинельского яра представлена часть стратотипического разреза большекинельской свиты татарского яруса верхнепермской системы. Преобладающие горные породы – красноцветные аргиллиты, алевролиты, мергели [5; 13].

Рисунок 1 – Карта-схема района исследования – ООПТ «Верхнезаглядинский Кинельский яр» (по данным ИАС «ООПТ РФ» [11])

На территории Верхнезаглядинского Кинельского яра проводилось сплошное флористическое обследование в вегетационные сезоны 2019–2021 гг. и последующая их камеральная обработка. Названия таксонов даны согласно последней сводке С.К. Черепанова, синонимичные названия приводятся по определителям флоры Оренбургской области [14; 15]. Определение видов проводилось в лаборатории гербария «Гербарий SV» Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва с помощью специализированной литературы [15–17]. Таксономический, эколого-географический и хорологический анализы флоры были проведены по классической методике, изложенной в учебном пособии «Анализ флоры» и монографии «Конспект флоры Волго-Уральского региона» Т.И. Плаксиной [18; 19]. При исследовании жизненных форм растений мы пользовались двумя классификациями: И.Г. Серебрякова и К. Раункиера [20; 21]. Экоморфный анализ проводили по методике А.Л. Бельгарда, дополненной Н.М. Матвеевым [22]. Классификация реликтов приведена согласно работам И.С. Сидорука, И.И. Спрыгина и П.Л. Горчаковского [23–25].

Результаты исследования и их обсуждение

На территории памятника природы на данный момент установлено произрастание 107 видов сосудистых растений из 83 родов и 29 семейств. Ведущими семействами по числу видов во флоре Верхнезаглядинского Кинельского яра оказались Asteraceae (26 видов, 24,3%), Fabaceae (21 вид, 19,63%) и Poaceae (9 видов, 8,41%), что отражено в таблице 1. Эти три семейства включают 56 видов и составляют 52,34% от состава флоры. Остальные выявленные семейства представлены меньшим числом видов. От 7 до 4 видов включают семейства Rosaceae, Boraginaceae, Lamiaceae, Polygonaceae, по 3 вида – семейства Chenopodiaceae, Ranunculaceae, Rubiaceae. Остальные семейства содержат по 1–2 вида. Семейства Asteraceae и Poaceae характерны для Голарктической области, а семейства Fabaceae, Lamiaceae и Rosaceae придают исследуемой флоре континентальные черты [18]. Раннее на территории Верхнезаглядинского Кинельского яра было зарегистрировано около 130 видов [7]. Таким образом, 23 вида растений не было выявлено, что вызывает беспокойство.

Большинство родов флоры Верхнезаглядинского Кинельского яра (54 рода – 65,06% от общего числа родов) содержится в 6 семействах и ведущими являются Asteraceae (21 род), Fabaceae (12 родов) и Poaceae (7 родов). Среди родов на первом месте стоит род Astragalus – 6 видов, Artemisia – 4 вида, Potentilla, Galium, Stipa – по 3 вида. Эти крупные роды содержат 19 видов, или 17,76% от всех видов флоры.

Среда обитания и растительный организм находятся в непрерывном взаимодействии во времени и пространстве, в результате которого появилось многообразие жизненных форм, генетически устойчивых и адаптированных к определенным условиям существования. Применительно к флоре Верхнезаглядинского Кинельского яра была использована классификация жизненных форм по И.Г. Серебрякову (табл. 2) [20]. Анализ биоморф показал, что центральное место занимают травянистые многолетники (64 вида, или 59,81% от общего числа видов). Также довольно многочисленна группа малолетников (20 видов, 18,69%) и полукустарничков (14 видов, 13,08%) Многолетние травы в зависимости от строения их подземных органов подразделяются на 11 разновидностей самостоятельных жизненных форм. Самой многочисленной из них оказались короткокорневищные травы (24 вида, 22,43% от общего числа видов), им немного уступают стержнекорневые травы – 19 видов (17,76%). Третьей по численности оказалась группа длиннокорневищных многолетников – 8 видов (7,48%).

Жизненные формы представителей флоры Верхнезаглядинского Кинельского яра анализировались также по классификации Раункиера, в основе которой лежит расположение почек возобновления у растений [21]. Большинство выявленных видов оказались гемикриптофитами (77 видов, 71,96%), наименее многочисленны хамефиты (10 видов, 9,35%), криптофиты (9 видов, 8,41%), терофиты (7 видов, 6,54%) и фанерофиты (4 вида, 3,74%). Преобладание группы гемикриптофитов с характерным для них расположением почек возобновления на поверхности почвы под подстилкой из опадающих листьев и отмирающих частей растений обусловлено степным характером района исследований.

В основу эколого-географического анализа флоры положены экологические особенности, ценотические и географические связи растений, которые формировались на протяжении многих веков и столетий, когда возникли Кинельские яры [18]. Наибольшим по числу видов на территории Верхнезаглядинского Кинельского яра представлена лесостепная группа растений (40 видов, или 37,38% от общего числа видов). Довольно многочисленны горно-степная (20 видов, 18,69%) и степная (18 видов, 16,82%) группы. Если преобладание горно-степной группы растений обусловлено рельефом и геологическим строением местности, то лидирующая позиция растений степной группы объясняется расположением Оренбургской области в центре европейско-казахстанского сектора степей Северной Евразии [26, с. 24]. Отметим, что растения данной группы чаще всего встречались у подножья яра и на его равнинной вершине.

Экоморфный анализ выполнен по методике Н.М. Матвеева [22]. Были рассмотрены группы растений по их отношению к водному режиму, режиму освещенности, температуре окружающей среды и режиму почвенного питания. Также проведен анализ ценоморф, в ходе которого зарегистрированные виды растений были разделены на 8 групп. Наблюдается преобладание растений степантов (53 вида, или 49,53% от общего числа видов), что соответствует степным фитоценозам, которые преобладают на территории Верхнезаглядинского Кинельского яра. По результатам анализа были выявлены такие ценоморфы, как рудеранты (17 видов, 15,89%), пратанты (15 видов, 14,02%), группа степант-рудерантов (9 видов, 8,41%), пратант-рудеранты (7 видов, 6,54%), сильванты (4 вида, 3,74%), группа сильвант-рудерантов и группа растений паразитов представлены каждая одним видом (0,93%).

Таблица 1 – Спектр ведущих семейств по числу видов флоры Верхнезаглядинского Кинельского яра

Таблица 2 – Типы жизненных форм растений во флоре Верхнезаглядинского Кинельского яра

Температурный режим влияет на интенсивность многих обменных процессов растительного организма, поэтому изучение термоморф растений важно и необходимо. К высоким температурам приспособлено лишь 11 видов растений (10,28% от общего числа видов) флоры Верхнезаглядинского яра – такие растения называются мегатермы. Мезотермы, или растения местообитаний со средними значениями температуры, составляют большую часть флоры (89 видов, 83,18%), а растения-олиготермы представлены меньше всего – 7 видов (6,54%).

По отношению к световому режиму среди растений исследуемой территории было выявлено 4 группы: гелиофиты (102 вида, или 95,33% от общего числа видов), сциогелиофиты (3 вида, 2,80%), гелиосциофиты и сциофиты (по 1 виду в каждой группе, 0,93%). В степных местообитаниях практически нет затененных участков, поэтому преобладание светолюбивых растений-гелиофитов закономерно.

По режиму почвенного питания растения Верхнезаглядинского Кинельского яра относятся к 4 группам, или трофоморфам. Преобладает группа растений-мезотрофов (64 вида, или 59,81% от общего числа видов), которые хорошо себя чувствуют на почвах со средним плодородием. Растения, которые растут только на богатых плодородных почвах, составляют 23,36% (25 видов) – так называемые мегатрофы. К обедненным почвам приспособлено 17 видов растений – олиготрофов (15,89%). Группа галомегатрофов представлена одним видом (0,93%).

Вода – важный компонент многих физиологических процессов растений, поэтому изучение групп растений по их отношению к водному режиму также является необходимым [22]. На исследуемой территории было выявлено 5 гигроморф: ксерофиты (42 вида, или 39,25% от общего числа видов), ксеромезофиты (25 видов, 23,36%), мезоксерофиты (22 вида, 20,56%), мезофиты (16 видов, 14,95%) и мезогигрофиты (2 вида, 1,87%). Растения ксерофиты выдерживают продолжительную засуху и воздействие высоких температур, преобладание этой группы связываем с условиями каменистой степи, в которых им приходится произрастать.

Хорологический анализ выполнен по методике Т.И. Плаксиной [18; 19]. В составе исследуемой флоры выделены группы видов, которые относятся к следующим типам ареалов: Евразиатский тип – 47 видов (43,93% от общего числа видов), Европейский тип – 19 видов (17,76%), Голарктический тип – 9 видов (8,41%), Древнесредиземноморский тип – 19 видов (17,76%), Средиземноморский тип – 6 видов (5,61%), Плюрирегиональный тип – 7 видов (6,54%).

В составе флоры выделены растения с эндемичными ареалами и реликты [23; 24]:

1. Восточноевропейско-казахстанская эндемичная группа: Euphorbia seguierana Neck., Galium ruthenicum Willd., Scorzonera stricta Hornem.
2. Понтическо-заволжско-казахстанская группа: Adonis wolgensis Stev., Astragalus cornutus Pall., Astragalus macropus Bunge, Astragalus varius S.G. Gmel., Tanacetum achilleifolium (Bieb.) Sch. Bip.
3. Заволжско-казахстанская группа: Eremogone koriniana (Fisch. ex Fenzl) Ikonn.), Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedtsch., Goniolimon elatum (Fisch. ex Spreng.) Boiss.
4. Восточноевропейская группа: Salvia nutans L., Jurinea arachnoidea Bunge.
5. Понтическая группа: Tulipa sylvestris ssp. australis Link. Pamp., Centaurea carbonate Klok.
6. Волго-Донская группа: Astragalus henningii (Stev.) Klok.
7. Заволжская группа: Astragalus wolgensis Bunge.
8. Узколокальная Уральская группа: Thymus guberlinensis Iljin.

Таким образом, 18 видов имеют эндемичные ареалы, что соответствует 16,82% от общего числа видов флоры Верхнезаглядинского Кинельского яра.

Растения-реликты представлены двумя группами: Плиоценовые: Allium strictum Schrad., Ephedra distachya L.; Плейстоцен-голоценовые: Krashennikovia ceratoides (L.) Gueldenst., Hedysarum grandiflorum Pall., Onosma simplicissima L.

Согласно работам П.Л. Горчаковского, реликт – это вид, в прошлом со значительным ареалом, но в силу изменений условий обитания, в большей части вымерший и сохранившийся лишь в некоторых изолированных участках первоначального ареала [25]. С течением времени подходящих территорий для обитания реликтовых видов становится всё меньше, поэтому особенно важно обеспечить сохранность территорий с древним рельефом.

Одним из факторов, определяющих целесообразность природоохранного статуса природной территории, является его насыщенность видами, занесенных в Красные книги разных рангов. На территории Верхнезаглядинского Кинельского яра три вида занесено в Красную книгу РФ [27]: Hedysarum grandiflorum Pall., Iris pumila L., Stipa pennata L.

В Красную книгу Оренбургской области занесено 7 видов (6,54% от общего числа флоры) [28]: Alyssum lenense Adam, Astragalus cornutus Pall., Adonis vernalis L., Hedysarum grandiflorum Pall., Helichrysum arenarium (L.) Moench, Iris pumila L., Stipa pennata L.

Заключение

Характер флоры Верхнезаглядинского Кинельского яра голарктический с континентальными чертами. Ведущими семействами по числу видов во флоре памятника природы являются Asteraceae (26 видов), Fabaceae (21 вид) и Poaceae (9 видов). В составе родов на первое место вышли: Astragalus – 6 видов, Artemisia – 4 вида, Potentilla, Galium и Stipa – по 3 вида. Растения Верхнезаглядинского Кинельского яра хорошо приспособлены к условиям как лесостепной зоны, так и к обрывистым склонам, характерным для гористой местности. Это подтверждает преобладание жизненной формы гемикриптофитов (77 видов) и травянистых многолетников (короткокорневищные – 24 вида и стержнекорневые травы – 19 видов) и лидирующее положение лесостепной (40 видов) и горно-степной (20 видов) экологической группы растений. О высокой приспособленности флоры к условиям степей с недостаточным увлажнением свидетельствует и преобладание растений-мезотермов (89 видов), ксерофитов (42 вида), мезотрофов (64 вида) и гелиофитов (102 вида). Наличие во флоре реликтов (5 видов), растений с эндемичными ареалами (18 видов) и охраняемых видов (Красная книга РФ – 3 вида, Красная книга Оренбургской области – 7 видов), в совокупности с эталонным рельефом Самарско-Оренбургского Заволжья, является наиболее важной особенностью памятника природы «Верхнезаглядинский Кинельский яр».

About the authors

Svetlana Vadimovna Murzyvanova

Author for correspondence.
Email: mur-svetavip@mail.ru

postgraduate student of Ecology, Botany and Nature Protection Department

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Figure 1 – Map-scheme of the research area – protected area "Verkhnezaglyadinsky Kinelsky Yar" (according to the IAS "Protected area of the Russian Federation" [11])

Download (666KB)

Indexing metadata