Особенности флоры Мелекесско-Ставропольского физико-географического района

Полный текст

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.

Об авторах

Анастасия Викторовна Иванова

Институт экологии Волжского бассейна РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: nastia621@yandex.ru

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории проблем фиторазнообразия

Россия, Тольятти

Наталья Викторовна Костина

Институт экологии Волжского бассейна РАН

Email: knva2009@yandex.ru

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории моделирования и управления экосистемами

Россия, Тольятти

Татьяна Михайловна Лысенко

Институт экологии Волжского бассейна РАН

Email: ltm2000@mail.ru

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории проблем фиторазнообразия

Россия, Тольятти

Ольга Викторовна Козловская

Самарский государственный технический университет

Email: savenkoov@mail.ru

кандидат биологических наук, доцент кафедры химической технологии и промышленной экологии

Россия, Самара

Список литературы

Дополнительные файлы