The flora peculiarities of the Melekess-Stavropol physiographic region

Cover Page

Abstract

We publish the results of a three-stage study of the floristic heterogeneity of the Melekess-Stavropol physiographic region located on the territory of the Samara and Ulyanovsk Regions. The area belongs to the forest-steppe zone of the Trans Volga Lowland and occupies the area of 7,7 thousand km². Based on the analysis of family spectra, originality of the flora of the region we show the comparison of Soksky and Irgiz physiographic regions of the Samara Trans Volga. At the first stage of the research we consider the internal heterogeneity of the region, changes in the species composition of the flora along a two-sided latitudinal gradient. For this, the course of the curve, reflecting the accumulation of the number of species with an increase in area, has been studied. The accumulation curves of the number of species aligned in both directions showed three stages of an increase in the number of species, indicating the species heterogeneity of the area. The study of the position of the leading families, depending on the size and geographical position of the floristic sample, shows the heterogeneity of the studied Melekess-Stavropol region by the flora type, which is determined by the third term of the first triple of the family spectrum. At the second stage, four floral groups (floristic samples) are analyzed, which are geographically isolated at the first step. A comparison is made of the isolated groupings at the head of the family spectra using the fraction of the family in the flora and the number of species in the family. The third stage includes a comparison of the selected floral groups of the Melekess-Stavropol physio-geographical region according to the Preston index. Taking into account the existing numerical threshold of 0,27, above which the samples should be considered as different floras, it is possible to speak of the presence of four different floras on the territory of the studied area.

Full Text

Мелекесско-Ставропольский физико-географический район [1] является частью территории Низменного Заволжья (рис. 1). Он находится в области тектонического прогиба и представляет собой террасированную низменную равнину. Она входит в древнюю долину реки Волги, характеризующуюся хорошей разработанностью и резко асимметричным поперечным профилем [2]. Северная граница района начинается от истока реки Большой Авраль и проходит по ее руслу до реки Кондурча; восточная граница совпадает с течением реки Кондурча, а на юго-востоке – реки Сок; западную и южную границу образуют берега Куйбышевского водохранилища. Мелекесско-Ставропольский физико-географический район расположен в пределах двух административных областей – Самарской и Ульяновской.

 

Рисунок 1 – Расположение Мелекесско-Ставропольского физико-географического района (64) на территории Самарской и Ульяновской областей [1]

 

Флора данной территории имеет собственные черты [3–6] по сравнению с окружающими, что отражается в том числе и на составе головной части семейственного спектра. Располагаясь территориально в Fabaceae-зоне [7], изучаемый район демонстрирует иной тип флоры (табл. 1). Семейство Fabaceae расположено значительно ниже в семейственном спектре, чем во флоре Сокского района (рис. 1: 69), находящегося также в лесостепной зоне. Представителей же семейства Brassicaceae в Мелекесско-Ставропольском районе по числу видов больше, чем, например, в Сокском и Иргизском (рис. 1: 73) физико-географических районах.

Иргизский физико-географический район находится в степной зоне, и его флора отличается весьма значительно. Остальные два рассматриваемых района – Сокский и Мелекесско-Ставропольский – расположены в лесостепной зоне Самаро-Ульяновского Заволжья. Из особенностей последнего следует отметить большую активность (долю) семейств Cyperaceae и Chenopodiaceae. Обычно маревые в головной части семейственного спектра лесостепных флор отсутствуют, а осоковые имеют меньшую долю [8].

Несмотря на относительно однообразные природные условия, в распределении видов высших сосудистых растений Мелекесско-Ставропольского района отмечается некоторая неоднородность. Площадь, занимаемая районом, достаточно велика, что позволяет предположить наличие флористических различий по территории. Флористическую неоднородность можно проиллюстрировать, рассматривая видовой состав при помощи флористических описаний, содержащихся в базе данных FD SUR [9], выполненных на территории исследуемого района. Функциональные возможности базы данных позволяют получить объединенные списки по выбранным описаниям, что является важным при сравнении каких-либо частей района между собой. Для характеристики Мелекесско-Ставропольского района было использовано 37 флористических описаний, сделанных сотрудниками лаборатории проблем фиторазнообразия ИЭВБ РАН в период 2007–2016 гг., часть которых опубликована [10–17].

 

Таблица 1 – Головные части семейственных спектров некоторых физико-географических районов Самарской и Ульяновской областей

Мелекесско-Ставропольский [1246]

Сокский [1155]

Иргизский [716]

Asteraceae (14,53)

Asteraceae (15,93)

Asteraceae (16,34)

Poaceae (10,43)

Poaceae (9,09)

Poaceae (9,78)

Rosaceae (5,7)

Fabaceae (6,67)

Fabaceae (6,7)

Brassicaceae (4,9)

Rosaceae (5,8)

Brassicaceae (5,17)

Caryophyllaceae (4,65)

Brassicaceae (4,42)

Chenopodiaceae (5,03)

Fabaceae (4,57)

Caryophyllaceae (3,98)

Rosaceae (4,61)

Cyperaceae (4,33)

Cyperaceae (3,81)

Lamiaceae (4,19)

Lamiaceae (3,77)

Lamiaceae (3,72)

Scrophulariaceae (3,63)

Scrophulariaceae (3,61)

Scrophulariaceae (3,55)

Apiaceae (3,49)

Chenopodiaceae (3,05)

Apiaceae (3,38)

Polygonaceae (3,35)

Примечание. В квадратных скобках указано число видов, в круглых скобках – процент содержания видов семейства во флоре соответствующего физико-географического района.

 

Антропогенная освоенность района достаточно высокая [18], поэтому флористические описания расположены нерегулярно (рис. 2). Часть из них привязана к памятникам природы (Вишенская степь, Сосновый древостой в окрестностях с. Зеленовка, Ставропольский сосняк). Основная масса представляет сохранившиеся лесные массивы (Узюковский бор, Ягодинский лес, Лебяжинское лесничество и др.), фрагменты волжского бечевника, флору озер и их окрестностей (озеро Песчаное), участки нераспаханных степей. При этом учитывалась как природная флора, так и адвентивная и синантропная.

 

Рисунок 2 – Расположение флористических описаний на территории Мелекесско-Ставропольского физико-географического района

 

Первым этапом в изучении флористической неоднородности района стало рассмотрение изменения флористического состава с севера на юг, а также с юга на север. Для этого нами предпринят последовательный анализ объединенных списков флористических описаний при наращивании площади. Территория изучаемого района произвольно была разделена на пояса. Площадь каждого следующего пояса равна сумме площади предыдущего плюс приращение (площади собственно пояса), а списки флоры, территориально принадлежащие каждому поясу, объединялись.

При наращивании списка, кроме увеличения количества видов (рис. 3), отслеживалось положение некоторых ведущих семейств в семейственном спектре, а также их доля в полученной флористической выборке (рис. 4). Накопление числа видов показывает три ступени увеличения числа видов: первичная и две последующих. При этом вторая ступень соответствует территориально средней части района, в составе которой расположены природные комплексы Сусканского залива, Вишенской степи, Чувашского Сускана, острова Дальняя Дубрава.

 

Рисунок 3 – Зависимость числа видов от приращения площади в широтном направлении (с севера на юг). Числа на кривой показывают число видов, отмеченных на соответствующей площади

 

Рисунок 4 – Изменение доли ведущих семейств в ряду флористических выборок в зависимости от приращения площади в широтном направлении (с севера на юг). Числа на кривой показывают число видов, отмеченных на соответствующей площади

 

На рисунке 4 показано изменение доли пяти ведущих семейств в зависимости от увеличения числа видов. При наличии в выборке около 700 видов, два крупнейших семейства – Asteraceae и Poaceae оказываются соответственно на 1 и 2 месте по количеству видов. При этом их доля меняется незначительно. Можно отметить лишь ее прирост, который происходит по причине общего накопления видов.

Доля и место в спектре остальных рассматриваемых семейств меняется более значительно. По трем нижним кривым, которые соответствуют накоплению числа видов в этих семействах, можно выделить три участка. Первый, часть которого содержит достаточно представительную выборку флоры (800 видов и более), соответствует Fabaceae-типу флоры. Территориально эта выборка относится к северной части Мелекесско-Ставропольского района, от села Архангельское на севере до с. Старый Белый Яр на юге, включая окрестности пос. Чердаклы, и к восточной части пространства между р. Волга и Черемшанским заливом.

Второй фрагмент кривой отражает флористическую ситуацию на большей территории, ее южная граница расположена в окрестностях с. Верхний Сускан. На данной территории можно наблюдать «смешанный» тип флоры, при котором на третьем месте семейственного спектра отсутствует явное процентное преобладание семейства Fabaceae либо Rosaceae.

При дальнейшем наращивании флористического списка с добавлением более южных территорий увеличивается доля представителей семейства Rosaceae. В результате весь Мелекесско-Ставропольский район в совокупности показывает Rosaceae-тип флоры.

Таким образом, мы видим разнородность изучаемого района, которая выражается не только в неравномерном приросте видов на кривой, но еще и в смене типов флоры. Доминирование различных семейств высших растений может указывать на различие природных условий, так как любая целостная систематическая группа живых организмов имеет общие экологические характеристики. При этом степень общности может быть различной.

При наращивании флористического списка по направлению с юга на север на кривой также можно выделить ступени (рис. 5). Первая соответствует зоне окрестностей города Тольятти, Ягодинскому лесу, Ташлинской балке. Вторая – окрестностям Сусканского залива, и следующая – окрестностям города Димитровграда (устье р. Большой Черемшан), который расположен в одном рассматриваемом поясе с с. Красный Яр и Крестово Городище (берег р. Волга). Следует отметить, что подъем правого конца кривой соответствует притоку видов в части побережья р. Волга, а не в «Димитровградскую» зону. Таким образом, мы видим некоторую аналогию с тем, как происходит накопление числа видов при продвижении с севера на юг: флора окрестностей Сусканского залива отличается своеобразием, что отражается ступенью на кривой.

 

Рисунок 5 – Зависимость числа видов от приращения площади в широтном направлении (с юга на север). Числа на кривой показывают число видов, отмеченных на соответствующей площади

 

При аналогичном анализе изменения доли семейств в зависимости от числа видов рассматриваемого района мы видим несколько иную картину, нежели на рис. 3. Семейства Asteraceae и Poaceae также оказываются соответственно на 1 и 2 месте по количеству видов (рис. 6). В южной части района, соответствующей окрестностям города Тольятти, обнаруживается Brassicaceae-тип флоры (первая точка на кривой). При дальнейшем наращивании списка он сменяется Rosaceae-типом, который сохраняется и при рассмотрении флоры целого района (рис. 5). При этом бобовые оказываются даже на шестом месте (табл. 1).

Таким образом, анализируя изменения головной части семейственного спектра при накоплении видов в различных направлениях, можно, во-первых, наблюдать различия флоры южной и северной частей Мелекесско-Ставропольского физико-географического района. Причем северо-восточная часть очевидно отличается от северо-западной. Во-вторых, очевидно некоторое своеобразие видового состава средней части рассматриваемой территории.

 

Рисунок 6 – Изменение доли ведущих семейств в ряду флористических выборок в зависимости от приращения площади в широтном направлении (с юга на север). Числа на кривой показывают число видов, отмеченных на соответствующей площади

 

Вторым этапом в изучении флоры Мелекесско-Ставропольского района является рассмотрение отдельных флористических группировок (флористических выборок), которые территориально в общих чертах оказались видны по первому шагу. Рассмотрены четыре флористических списка, содержащих 700 видов и более. Территориально они расположены в четырех частях района (рис. 2).

Самая южная флористическая группировка (Т) включает в себя окрестности города Тольятти, поселки Поволжский, Федоровка, Зеленовка, Узюковский бор. В средней части района выделяется флористическая группировка (С), территориально ограниченная с юга северо-западными окрестностями Сусканского залива, а на севере – окрестностями села Степная Васильевка. В северной части района рассматривается две группировки флористических описаний: западная и восточная. Северо-западная (А) приурочена к п.г.т. Чердаклы и с. Архангельское, а северо-восточная (Д) – к окрестностям г. Димитровграда, включая Лебяжинское лесничество (рис. 2).

Сравнивая головные части семейственных спектров выделенных флористических группировок, можно видеть, что они различаются по типам флоры. Fabaceae-тип, характерный для лесостепной зоны Среднего Поволжья, здесь сохраняется лишь в северо-западной части рассматриваемого района (табл. 2). Безусловно, на состав головной части семейственного спектра и спектра вообще влияет численность всех семейств. Таким образом, причиной увеличения доли какого-либо семейства может быть как действительно увеличение его видового состава, так и сокращение числа видов в других семействах.

Можно видеть, что число видов в семействе Fabaceae в рассмотренных группировках различно. Максимально оно в зоне «А», это действительно соответствует Fabaceae-типу флоры. Доля бобовых здесь немного выше, чем в целом по району, но существенно ниже, чем во флорах других районов Самарского Заволжья (табл. 1).

Во флоре группировки «С» численность бобовых минимальна, все же там они в спектре также на третьем месте (наряду с крестоцветными). Кроме того, видовой состав семейства Rosaceae здесь также обеднен. Очевидно, это связано с экологическими особенностями территории. Другими флористическими особенностями группировки «С» являются высокое положение семейств Cyperaceae и Chenopodiaceae. Эта территория отличается выровненным рельефом с наличием множества озер, что обеспечивает большее количество водных, околоводных, луговых биотопов, а также засолений.

Флористическая группировка «Д» демонстрирует Rosaceae-тип флоры. Представители этого семейства здесь многочисленны, вероятно, по причине, с одной стороны, наличия сохранившихся лесных массивов в окрестностях города Димитровград, с другой – малочисленности семейства Fabaceae.

В окрестностях города Тольятти существенно возрастает количество представителей семейства Brassicaceae. Возникает соответствующий тип флоры, несмотря на то что розоцветных здесь по числу видов больше, чем в других группировках (табл. 2). Возможно, причиной является адвентизация флоры вследствии близости крупного населенного пункта. Известно, что в составе семейства Brassicaceae имеется много адвентивных видов.

 

Таблица 2 – Головные части семейственных спектров выделенных флористических группировок Мелекесско-Ставропольского физико-географического района

А

Д

С

Т

Число видов

808

774

711

860

% адвентивных видов

25,7

21,1

18,6

22,5

Сем-во

%

Число видов

Сем-во

%

Число видов

Сем-во

%

Число видов

Сем-во

%

Число видов

Asteraceae

14,6

118

Asteraceae

12,4

96

Asteraceae

14,9

106

Asteraceae

15,1

130

Poaceae

9,9

80

Poaceae

9,0

70

Poaceae

10,7

76

Poaceae

10,1

87

Fabaceae

5,9

48

Rosaceae

6,1

47

Fabaceae

Brassicaceae

4,8

34

Brassicaceae

6,1

52

Rosaceae

5,2

42

Caryophyllac.

5,0

39

Rosaceae

4,6

33

Rosaceae

5,8

50

Brassicaceae

4,8

39

Fabaceae

4,8

37

Cyperaceae

4,5

32

Caryophyllac.

4,9

42

Caryophyllac.

4,3

35

Brassicaceae

Lamiaceae

4,5

35

Lamiaceae

Caryophyllac.

4,2

30

Fabaceae

4,8

41

Lamiaceae

3,7

30

Cyperaceae

3,6

28

Scrophulariac.

3,7

26

Cyperaceae

3,8

33

Scrophulariac.

3,6

29

Scrophulariac.

3,2

25

Apiaceae

3,5

25

Lamiaceae

3,5

30

Cyperaceae

3,8

31

Polygonaceae

3,1

24

Chenopodiac.

3,4

24

Scrophulariac.

3,1

27

Polygonaceae

Chenopodiac.

3,1

25

Apiaceae

2,8

22

Polygonaceae

2,8

20

Apiaceae

Polygonaceae

3,0

26

 

Таким образом, смена типа флоры Мелекесско-Ставропольского района происходит именно из-за малочисленности семейства Fabaceae.

Третий этап. Сравнение выделенных флористических группировок Мелекесско-Ставропольского физико-географического района по показателю Престона [19] дает следующие результаты. С учетом существующего числового порога 0,27, выше которого выборки следует рассматривать как разные биоты (в нашем случае – флоры), можно говорить о наличии на территории исследуемого района четырех различных флор. Эти флоры отличаются друг от друга в разной степени (рис. 7). Наибольшую степень сходства демонстрируют флористические группировки А и Д. Наибольшим своеобразием отличается «Сусканская флора» (С).

 

Рисунок 7 – Результаты анализа видового состава флористических группировок по показателю различия Престона

 

Заключение

Мелекесско-Ставропольский физико-географический район демонстрирует неоднородность флористического состава. Это выражается в неравномерном приросте видов на кривой, а также в смене типов флоры на своей территории. Находясь в составе Fabaceae-зоны, Мелекесско-Ставропольский физико-географический район, за исключением своей северо-восточной части, демонстрирует иной тип флоры, о чем уже упоминалось ранее [8]. Следует отметить, что степень различия флористических группировок изучаемого района выше, чем изученного ранее Сокского физико-географического района, внутри которого не наблюдается смен типов флор [7; 20]. Таким образом, показатель различия Престона и тип флоры территории в некоторой степени связаны между собой. Однако высокая степень различия не всегда сопровождается сменой типа флоры.

×

About the authors

Anastasiya Victorovna Ivanova

Institute of Ecology of the Volga River Basin of Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: nastia621@yandex.ru

candidate of biological sciences, researcher of Phytodiversity Problems Laboratory

Russian Federation, Togliatti

Natalia Victorovna Kostina

Institute of Ecology of the Volga River Basin of Russian Academy of Sciences

Email: knva2009@yandex.ru

candidate of biological sciences, senior researcher of Modeling and Management of Ecosystems Laboratory

Russian Federation, Togliatti

Tatyana Mikhajlovna Lysenko

Institute of Ecology of the Volga River Basin of Russian Academy of Sciences

Email: ltm2000@mail.ru

doctor of biological sciences, leading researcher of Phytodiversity Problems Laboratory

Russian Federation, Togliatti

Olga Victorovna Kozlovskaya

Samara State Technical University

Email: savenkoov@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Chemical Technology and Industrial Ecology Department

Russian Federation, Samara

References

  1. Физико-географическое районирование Среднего Поволжья / под ред. А.В. Ступишина. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1964. 173 с.
  2. Природа Куйбышевской области. Куйбышев: Кн. изд-во, 1990. 464 с.
  3. Сенатор С.А., Савенко О.В. Материалы к флоре Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2008. № 5. С. 171-188.
  4. Савенко О.В., Сенатор С.А., Саксонов С.В. Экологические условия и сохранность раритетного компонента флоры Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района Низменного Заволжья // Известия Самарского научного центра РАН. 2009. Т. 11, № 1-1. С. 43-49.
  5. Саксонов С.В., Сенатор С.А., Савенко О.В. Многолетняя динамика видового состава флоры Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района (Заволжье) // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2011. Т. 20, № 2. С. 116-167.
  6. Ужамецкая Е.А., Козловская О.В. Ботанические исследования в Мелекесско-Ставропольском ландшафтном районе в 2007-2014 гг. // Экология и география растений и сообществ Среднего Поволжья / под ред. С.А. Сенатора, С.В. Саксонова, Г.С. Розенберга. Тольятти, 2014. С. 399-403.
  7. Иванова А.В., Костина Н.В. Изучение флористической структуры территории при помощи семейственного спектра на примере бассейна реки Сок (Самарская область, Заволжье, лесостепная зона) // Самарский научный вестник. 2016. № 1 (14). С. 26-31.
  8. Иванова А.В., Костина Н.В., Розенберг Г.С., Саксонов С.В. Семейственные спектры флор территории Волжского бассейна // Ботанический журнал. 2016. Т. 101, № 9. С. 1042-1055.
  9. Костина М.А. База данных «Флористические описания локальных участков Самарской и Ульяновской областей» (FD SUR): информационная основа, структура данных, алгоритмы обработки и результаты использования // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2015. Т. 24, № 2. С. 161-172.
  10. Саксонов С.В., Савенко О.В., Иванова А.В., Конева Н.В. Флора Сусканского заказника в Самарской области (Низменное Заволжье, Мелекесско-Ставропольский флористический район) // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2007. № 2. С. 125-156.
  11. Раков Н.С. О флоре и растительности села Архангельское // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2006. № 1. С. 47-87.
  12. Саксонов С.В., Конева Н.В., Юрицына Н.А. Оперативный мониторинг некоторых памятников природы Самарского Низменного Заволжья // Региональный экологический мониторинг в целях управления биологическими ресурсами / под ред. Г.С. Розенберга, С.В. Саксонова. Тольятти: ИЭВБ РАН, 2003. С. 97-114.
  13. Раков Н.С., Саксонов С.В., Сенатор С.А. Сосудистые растения Белоярского леса (Ульяновское Заволжье): экологический аспект // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2013. VII: 2. С. 50-76.
  14. Голюшева А.Н., Раков Н.С., Сенатор С.А. Флора пгт. Чердаклы (Ульяновское Заволжье) // Самарская Лука, 2011. Т. 20. С. 49-103.
  15. Раков Н.С., Саксонов С.В., Сенатор С.А. Флора озера Песчаное (Ульяновское Заволжье) // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3. С. 88-96.
  16. Раков Н.С. Флора озера Яик в окрестностях поселка Чердаклы (Ульяновское Заволжье) // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2015. Т. 24, № 3. С. 171-180.
  17. Сенатор С.А., Саксонов С.В., Раков Н.С., Васюков В.М., Иванова А.В., Сидякина Л.В. Сосудистые растения Тольятти и окрестностей (Самарская область) // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2015. Т. IX. № 1. С. 32-101.
  18. Савенко О.В., Сенатор С.А. Выявление степени антропогенной трансформации флоры на примере Мелекесско-Ставропольского ландшафтного района // Аграрная Россия. 2009. № S1. С. 56-57.
  19. Preston F.W. The canonical distribution of commonness and rarity // Ecologoy. 1962. № 3. P. 410-432.
  20. Иванова А.В., Костина Н.В. Исследование флористической неоднородности Сокского бассейна (Самарская область, Заволжье) // Вестник Удмуртского университета. Серия Биология. Науки о Земле. 2013. № 6-3. С. 29-34.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. Figure 1 - Location of the Melekess-Stavropol physical-geographical region (64) on the territory of the Samara and Ulyanovsk regions [1]

Download (54KB)
2. Figure 2 - Location of floristic descriptions on the territory of the Melekess-Stavropol physical-geographical region

Download (44KB)
3. Figure 3 - Dependence of the number of species on the increment of the area in the latitudinal direction (from north to south). The numbers on the curve show the number of species marked in the corresponding area.

Download (15KB)
4. Figure 4 - Change in the share of leading families in a series of floristic samples depending on the increment in area in the latitudinal direction (from north to south). The numbers on the curve show the number of species marked in the corresponding area.

Download (18KB)
5. Figure 5 - Dependence of the number of species on the increment of the area in the latitudinal direction (from south to north). The numbers on the curve show the number of species marked in the corresponding area.

Download (18KB)
6. Figure 6 - Change in the share of leading families in a series of floristic samples depending on the increment in area in the latitudinal direction (from south to north). The numbers on the curve show the number of species marked in the corresponding area.

Download (16KB)
7. Figure 7 - The results of the analysis of the species composition of floristic groups according to the Preston difference indicator

Download (33KB)

Statistics

Views

Abstract: 142

PDF (Russian): 90

Dimensions

Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2017 Ivanova A.V., Kostina N.V., Lysenko T.M., Kozlovskaya O.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies