Hydromacrophytes composition in water reservoirs of the North-Eastern part of the Kurgan Region

Full Text

Введение

Флора Курганской области считается сравнительно хорошо изученной, особенности ее состава и сложения отражены в монографии Н.И. Науменко [1]. Вышли два издания Красные книги Курганской области [2–3]. Однако работы, посвященные изучению состава и структуры водной флоры разнотипных водоемов Курганской области, отсутствуют. В справочнике [4, с. 10] написано: «флору водоемов Зауралья слагают не менее 118 прибрежно-болотных и 55 водных видов: земноводных, полностью погруженных, плавающих на поверхности или имеющих плавающие листья». Единичны работы, где отражены результаты альгологических исследований [5, с. 866].

Цель проведенного нами исследования состояла в изучении состава водной флоры разнотипных водоемов северо-восточной части Курганской области, выявлении редких видов.

В соответствии с физико-географическим районированием Курганской области территория исследования расположена в пределах южно-лесостепной подобласти Тобол-Ишимской подпровинции [6, с. 23].

Географическое положение Курганской области определяет ее климат как континентальный умеренного пояса. Для области характерен циклонально-антициклональный тип циркуляции атмосферы с господством западного переноса воздушных масс, который ослаблен зимой усилением сезонного Азиатского антициклона, а летом усилением арктического и субтропического антициклонов, вызывающих меридиональный перенос воздушных масс [7; 4, с. 5–6].

Согласно ботанико-географическому районированию Курганской области, предложенному Н.И. Науменко [8, с. 81, 84–87], территория исследования расположена в пределах Медвежье-Одиновского района Яланско-Курганско-Ишимского лесостепного флористического округа.

Междуречное пространство Тобол-Ишим сравнительно слабо расчленено долинами коротких и маловодных притоков Тобола. На юге отчетливо прослеживаются погребенные древние долины рек в виде широких и плоских лощин, вытянутых с севера на юг. По тальвегу этих рек расположена цепочка озер. Часть озер залегает в хорошо выраженных понижениях – озерных ваннах. Такие озера с восточной стороны окаймлены участками гривно-лощинного рельефа. Значительная часть озер имеет солоноватую горько-соленую воду [4, с. 6–7]. Форма большинства озер круглая или овальная. Берега низкие и плоские. Озерные котловины блюдцеобразные. Все озера очень мелководные, максимальные глубины не превышают 3–4 м, средние – 1–2 м [9; 4, с. 6–7].

Объекты исследования

В полевой период 2017 г. выполнены рекогносцировочные исследования гидромакрофитной флоры 22 водных объектов северо-восточной части Курганской области в пределах 6 административных районов: Частоозерском (4), Петуховском (2), Макушинском (7), Лебяжьевском (4), Варгашинском (2), Мокроусовском (3). Охвачена территория между 55°09′ с.ш. и 55°48′ с.ш., с запада на восток – между 65°53′ в.д. и 69°19′ в.д. Общая протяженность маршрутов составила свыше 1400 км.

Исследуемые водоемы (3 – правые притоки р. Тобол I и II порядка и 19 озер) находятся в пределах Тобол-Ишимского междуречья.

Ниже перечислены исследованные водные объекты с указанием географических координат точек сбора полевого материала (табл. 1).

Для исследуемых рек и большинства описанных озер (59%) характерен грунт – тонкодетритный ил на песке и песчаный (32%), единично отмечен – песок илистый (4,5%), черный тонкодетритный ил на песке (4,5%). В 5 озерах (23%) на момент исследования было отмечено цветение воды, вызванное массовым размножением цианобактерий. Особенно это явление было выражено в оз. Северное.

Таблица 1 – Исследованные водоемы северо-восточной части Курганской области (2017 г.)

Материалы и методика исследований

Отобраны и зафиксированы образцы макроводорослей, собран гербарий гидромакрофитов, насчитывающий 100 листов. При изучении таксономической принадлежности растений использованы микроскопы Aльтами СПМ 0880 и Aльтами Био-1. Для определения макроскопических водорослей применяли цифровые видеоокуляры DCM и UCMOS 5100 KPA. Латинские названия видов макроскопических водорослей приведены по определителю [10]. Для выявления видовой принадлежности сосудистых гидромакрофитов использовали определители [11]. Латинские названия видов цветковых гидрофитов приведены по работе С.К. Черепанова [12]. Порядок расположения семейств цветковых дан по А.Л. Тахтаджяну [13]. Роды и виды внутри семейств расположены в алфавитном порядке латинских названий растений. Нумерация видов в списке дана сквозная. Градация частоты встречаемости аналогична той, что использовалась в работе [14, с. 16].

Координаты пунктов определяли с помощью навигаторов Garmin GPSMAP 64. Водные объекты, низшие и высшие гидромакрофиты, а также их группировки и сочетания группировок в естественных условиях фотографировались цифровыми фотoкамерами Canon.

Образцы макроскопических водорослей определены Т.В. Свириденко – с.н.с. научно-образовательного центра Института естественных и технических наук Сургутского государственного университета (г. Сургут).

Результаты исследований и их обсуждение

В составе водной гидромакрофитной флоры исследованных водоемов выявлено 47 видов из 30 родов и 21 семейства. Ниже приведен список гидромакрофитов водоемов северо-восточной части Курганской области.

1. Charophyta – Харовые водоросли
2. Characeae – Харовые
3. Chara contraria A. Br. – Хара противоположная
4. Chlorophyta – Зеленые водоросли
5. Cladophoraceae – Кладофоровые
6. Cladophora fracta (Müll. еx Vahl) Kütz. – Кладофора слабая
7. Cladophora glomerata (L.) Kütz. – Кладофора скученная
8. Cladophora rivularis (L.) Hoek – Кладофора речная
9. Rhizoclonium hieroglyphicum (Ag.) Kütz. – Ризоклониум иероглифический
10. Spirogyraceae – Спирогировые
11. Spirogyra decimina (Müll.) Kütz. – Спирогира десятерная
12. Spirogyra neglecta (Hass.) Kütz. – Спирогира забытая
13. Spirogyra setiformis (Roth) Kütz. – Спирогира щетинковидная
14. Ulvaceae – Ульвовые
15. Enteromorpha intestinalis (L.) Link. – Энтероморфа кишечновидная
16. Enteromorpha flexuosa (Wulf) J. Ag. – Энтероморфа извилистая
17. Equisetophyta – Хвощевидные
18. Equisetaceae – Хвощевые
19. Equisetum fluviatile L. – Хвощ речной
20. Magnoliophyta – Цветковые
21. Nymphaeaceae – Кувшинковые
22. Nuphar lutea (L.) Smith – Кубышка желтая
23. Ceratophyllaceae – Роголистниковые
24. Ceratophyllum demersum L. – Роголистник погруженный
25. Ceratophyllum submersum L. – Роголистник подводный
26. Polygonaceae – Гречишные
27. Persicaria amphibia (L.) S.F. Gray – Горец земноводный
28. Haloragaceae – Сланоягодниковые
29. Myriophyllum sibiricum Kom. – Уруть сибирская
30. Lentibulariaceae – Пузырчатковые
31. Utricularia vulgaris L. – Пузырчатка обыкновенная
32. Hippuridaceae – Хвостниковые
33. Hippuris vulgaris L. – Хвостник обыкновенный, водяная сосенка
34. Butomaceae – Сусаковые
35. Butomus umbellatus L. – Сусак зонтичный
36. Hydrocharitaceae – Водокрасовые
37. Elodea canadensis Michx. – Элодея канадская
38. Hydrocharis morsus-ranae L. – Водокрас обыкновенный
39. Stratiotes aloides L. – Телорез обыкновенный
40. Аlismataceae – Частуховые
41. Alisma gramineum Lej. – Частуха злаковидная
42. Alisma plantago-aquatica L. – Частуха подорожниковая
43. Potamogetonaceae – Рдестовые
44. Potamogeton crispus L. – Рдест курчавый
45. Potamogeton friesii Rupr. – Рдест Фриза
46. Potamogeton lucens L. – Рдест блестящий
47. Potamogeton pectinatus L. – Рдест гребенчатый
48. Potamogeton perfoliatus L. – Рдест пронзеннолистный
49. Potamogeton pusillus L. – Рдест маленький
50. Potamogeton trichoides Cham. et Schlecht. – Рдест волосовидный
51. Ruppiaceae – Руппиевые
52. Ruppia maritima L. – Руппия морская
53. Cyperaceae – Осоковые
54. Bolboschoenus maritimus (L.) Palla – Клубнекамыш морской
55. Bolboschoenus planiculmis (Fr. Schmidt) Egor. – Клубнекамыш плоскостебельный
56. Carex acuta L. – Осока острая
57. Eleocharis palustris (L.) Roem. et Schult. – Ситняг болотный
58. Scirpus lacustris L. – Камыш озерный
59. Scirpus tabernaemontani С.С. Gmelin – Камыш Табернемонтана
60. Poaceae – Мятликовые
61. Agrostis stolonifera L. – Полевица побегообразующая
62. 40. Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. – Тростник южный
63. Scolochloa festucacea (Willd.) Link – Тростянка овсяницевая
64. Lemnaceae – Рясковые
65. Lemna minor L. – Ряска малая
66. Lemna trisulca L. – Ряска тройчатая
67. Spirodela polyrhiza (L.) Schleid. – Многокоренник обыкновенный
68. Sparganiaceae – Ежеголовниковые
69. 45. Sparganium emersum – Ежеголовник всплывший
70. Typhaceae – Рогозовые
71. Typha angustifolia L. – Рогоз узколистный
72. Typha latifolia L. – Рогоз широколистный

Основу флоры формируют представители отдела Magnoliophyta (36 видов, или 77%). Следовательно, по систематическому составу водная флора водоемов является цветковой. К ведущим классам относятся Liliopsida (62% видов, 57% родов) и Magnoliopsida (17% видов, 23% родов) – на их долю приходится 79% видов и 80% родов (табл. 2).

По видовому богатству выделяются семейства Potamogetonaceae (15% от общего числа видов), Cyperaceae (13%), Cladophoraceae (9%) и семейства Spirogyraceae, Hydrocharitaceae, Poaceae, Lemnaceae, на долю которых приходится по 6% от общего числа видов. Семейство Typhaceae объединяет 5% видов. Остальные семейства (62%) являются одновидовыми.

Таблица 2 – Таксономическая структура водной гидромакрофитной флоры

Самым крупным по числу видов является род Potamogeton (15% видов). Роды Cladophora, Spirogyra включают по 7% видов каждый. По 4% видов объединяют 7, или 23% родов. Одновидовыми являются 20, или 67% родов.

Распределение видов по водоемам неоднородное и в основном зависит от физико-химических параметров водной среды и их морфометрических характеристик. Максимальное таксономическое разнообразие макроскопических растений отмечено в оз. Песьяное (36% от общего видового состава), оз. Малое Коровье (34%), оз. Лихачевское (32%), оз. Максимково (30%). Как правило, эти озера отличаются от остальных наименьшими глубинами и наиболее выраженными процессами зарастания акватории подводной растительностью. В составе водной флоры рек Марай и Кизяк описано по 26% видов, р. Суерь – 23% видов. Водная флора остальных исследованных водоемов характеризуется очень бедным составом, количество видов меньше 10. Исключительно в составе водной флоре рек были отмечены такие виды, как Nuphar lutea, Utricularia vulgaris, Hippuris vulgaris, Butomus umbellatus и Sparganium emersum.

Анализируя частоту встречаемости гидромакрофитов по территории исследования, мы выделили 6 групп:

1. Виды очень часто встречающиеся – 2% видов (отмечены более чем в 75% от числа изученных водоемов): Phragmites australis.
2. Часто встречающиеся – 2% видов (в 51–75% водоемах): Potamogeton pectinatus.
3. Умеренно встречающиеся – 17% видов (в 26–50% водоемах): Cladophora glomerata, C. rivularis, Enteromorpha flexuosa, Alisma gramineum, Scirpus tabernaemontani, Lemna minor, L. trisulca, Potamogeton perfoliatus.
4. Изредка встречающиеся – 12% видов (в 11–25% водоемах): Cladophora fracta, Rhizoclonium hieroglyphicum, Ceratophyllum demersum, Persicaria amphibia, Elodea canadensis, Bolboschoenus planiculmis, Typha angustifolia, Alisma plantago-aquatica, Potamogeton friesii, Eleocharis palustris, Scirpus lacustris, Scolochloa festucacea.
5. Редко встречающиеся – 17% видов (до 10%): Hydrocharis morsus-ranae, Stratiotes aloides, Potamogeton crispus, P. lucens, P. pusillus, Bolboschoenus maritimus, Spirodela polyrhiza, Sparganium emersum.
6. Единично встречающиеся виды – 36% видов: Chara contraria, Spirogyra decimina, S. neglecta, S. setiformis, Enteromorpha intestinalis, Equisetum fluviatile, Nuphar lutea, Ceratophyllum submersum, Myriophyllum sibiricum, Utricularia vulgaris, Hippuris vulgaris, Butomus umbellatus, Stratiotes aloides, Ruppia maritima, Carex acuta, Agrostis stolonifera, Typha latifolia.

Необходимо сказать, что большинство видов сосудистых гидромакрофитов, отмеченных нами как редко и единично встречающиеся, являются на самом деле распространенными на территории Западно-Сибирской равнины (Северный Казахстан [15]; Тюменская область [14]), кроме вида Ruppia maritima, который, по мнению С.А. Николаенко и В.А. Глазунова [16, с. 1], является критически исчезающим в южных районах Тюменской области. Однако в водоемах Северного Казахстана руппия морская встречается довольно часто, массово развиваясь в равнинных и долинных солоноватых и соляных озерах [15, с. 45].

Вид Ruppia maritima внесен в Красную книгу Курганской области [3, с. 257], относится к I категории (вид, находящийся под угрозой исчезновения). В ходе исследования нами найдено новое местонахождение руппии морской в озере без названия [5, с. 864–865], которое находится в 2,0 км западнее с. Новое Ильинское, на глубине 0,5 м в сообществе с ризоклониумом иероглифическим (рис. 1).

Рисунок 1 – Фитоценоз Ruppia maritima в озере без названия (55°15′ с.ш., 68°00′ в.д.) Петуховского района

Для оценки риска инвазий чужеродных видов [17, с. 46] научный интерес представляет информация о местонахождении инвазионного вида Elodea canadensis в некоторых водоемах (озера Песьяное, Исаково и Максимково, реки Марай и Суерь) на территории исследования. В водных сообществах большинства водных объектов (кроме р. Суерь) Elodea canadensis проявляет свойства субдоминанта и доминанта, образуя маловидовые сообщества. В водных фитоценозах р. Суерь были отмечены лишь фрагменты побегов этого растения.

Альгофлора водных объектов Курганской области остается в настоящее время малоизученной. В составе альгофлоры исследованных водоемов отмечено 10 видов макроскопических водорослей из 5 родов, 4 семейств, 2 отделов (табл. 1). Это виды, так же как и высшие растения, встречаются в водоемах регионов, граничащих с территорией исследования [15; 18–24]. Впервые на территории Частоозерского района в озере Песьяное (55°40′ с.ш., 68°08′ в.д.) нами обнаружен вид Chara contraria (рис. 2).

Рисунок 2 – Талломы Chara contraria в озере Песьяное Частоозерского района

Авторы [5, с. 866] считают, что вид Chara contraria, является редким, находится на северной границе своего распространения, поэтому будет целесообразно его включить в очередное издание региональной Красной книги.

Заключение

На исследованной части Курганской области было выявлено 47 видов из 30 родов, 21 семейства и 3 отделов гидромакрофитов, большинство которых являются распространенными на территории регионов, граничащих с территорией исследования (Северный Казахстан, Тюменская область). Однако полученные результаты являются существенным дополнением к уже имеющейся информации о флоре Курганской области. Описаны новые местонахождения редких видов для Западно-Сибирской равнины (Chara contraria и Ruppia maritima). Представлена информация о местонахождении инвазионного вида Elodea canadensis. Считаем, что полученные нами материалы могут служить основой для дальнейшего проведения гидроботанического обследования водоемов Курганской области.

About the authors

Olga Egorovna Tokar

Author for correspondence.
Email: tokarishim@yandex.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Biology, Geography and Methods of Teaching Department

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Figure 1 - Phytocenosis of Ruppia maritima in an untitled lake (55 ° 15 ′ N, 68 ° 00 ′ E) of Petukhovsky district

Download (28KB)

Indexing metadata

3. Figure 2 - Thalluses of Chara contraria in the Pesyanoe lake of the Chastoozersky district

Download (63KB)

Indexing metadata