особенности флоры залежей тувы как индикаторов в про

ВЕСТНИК Естественные и сельскохозяйственные науки
2014/2
УДК 581. 524.4 (571.52)
ОСОБЕННОСТИ ФЛОРЫ ЗАЛЕЖЕЙ ТУВЫ КАК ИНДИКАТОРОВ
В ПРОЦЕССАХ ДЕМУТАЦИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
Дубровский Н.Г.1, Ооржак А.В.1, Намзалов Б.Б.2
Тувинский государственный университет, Кызыл
2
Бурятский государственный университет, Улан-Удэ
1
THE PARTICULARITIES OF THE FLORAL BEDS OF TUVA AS
INDICATORS OF DEMUTATION PROCESSES AMONGST VEGETATION
Dubrovskii N.G.1, Oorzhak A.V.1, Namzalov B.B.2
1
TuvanStateUniversity, Kyzyl
2
Buryat State University, Ulan-Ude
В настоящее время на всех континентах происходят интенсивные процессы
синантропизации флоры и растительности, в результате чего адвентивные виды вытесняют
аборигенные. Адвентивная флора Тувы еще не была предметом специальных исследований.
Исследователи адвентивных видов отмечают преимущественное продвижение более южных
иноземных видов на север, а не наоборот. Нами предложена систематизация флористического
комплекса залежей (ФКЗ) на три группы с учетом их встречаемости и экологических особенностей
видов растений: типично-залежные, залежно–степные (переходные), спонтанно-инвазионные.
Ключевые слова: залежная растительность, вид, синантропные виды, адвентивная флора,
экологизация земледелия.
Currently on all continents, the intensive process of synanthropization of flora and vegetation is
underway, resulting in the displacement of native species by adventitious ones. The adventive flora of
Tuva has not yet been the subject of special study. Researchers of invasive species note the preferential
movement of more southern species to the north, and not vice versa. We have proposed systematization of
floristic complex deposits (FCL) into three groups based on their occurrence and ecological characteristics
of plant species: typical - fallow, fallow-steppe (transition), spontaneous-invasive.
Key words: fallow vegetation, view, synanthropic invasive species of flora, greening agriculture.
В настоящее время на всех континентах происходят интенсивные процессы
синантропизации флоры и растительности, в результате чего адвентивные виды
вытесняют аборигенные. Выявление новых заносных растений на территории России
чрезвычайно важно, так как они не только нарушают выработанное тысячелетиями
динамическое равновесие между видами растений различной экологической и
географический приуроченности, но и становятся со временем злостными рудеральными
и сегетальными сорняками.
Под термином «адвентивная флора» мы, вслед за А.Я. Григорьевской, Е.А.
Стародубцевой, Н.Ю. Хлызовым, также В.А. Агафоновым, М.М. Силантьевой, понимаем
гетерогенную по происхождению и гетерохронную по времени проникновения группу
видов в составе региональной флоры, которая формируется в результате
трансконтинентальных, трансзональных и межзональных миграций, осуществляющихся
благодаря прямому или косвенному воздействию человека [1, 2].
История становления природных комплексов той или иной территории может
быть познана только при комплексном ее изучении с использованием данных многих
наук. Происхождение культурных растений и связанного с ними комплекса сорных видов
напрямую связано с развитием земледелия [3].
15
Тувинский государственный университет ________________________________________
Адвентивная флора Тувы еще не была предметом специальных исследований. В
последние годы начаты работы по залежным экосистемам Тувы [4].
На территории Тувы (и в целом Сибири) первобытный человек появился
значительно позже, чем в других, с более теплым климатом, частях земного шара.
Древнейшие следы деятельности человека относятся к ашельскому и мустьерскому
временам (поздний палеолит). Они занимались охотой и собирательством [5].
Бронзовый век характеризуется появлением скотоводства и началом производства
первых металлических орудий из меди и бронзы. В эпоху бронзы активно развивается
древняя металлургия, которая способствовала развитию земледелия. На протяжении
тысячелетий хозяйственное воздействие на растительный покров возрастало по двум
основным направлениям: уничтожение коренной растительности путем распашки и
изменение травостоя под воздействием выпаса [6]. В эпоху раннего железа (скифская
эпоха) хозяйство Тувы, в основном, базировалось на скотоводстве, а земледелие играло
лишь подсобную роль [5].
Хорошо были развиты горные промыслы: добыча руды и бронзолитейное дело. О
наличии земледелия на территории древней Тувы в скифскую эпоху можно говорить по
находкам бронзовых серпов, курантов, зернотерок. Железо сделало возможным
полеводство на более крупных площадях, расчистку под пашню широких лесных
пространств. При раскопках погребений указанного периода были найдены остатки
проса [7]. Кроме проса, эти племена сеяли ячмень и пшеницу. Эти 3 злака, хорошо
известные в то время в странах Европы и Азии, всюду встречаются вместе. Тува являлась
естественным мостом, соединяющим Южную Сибирь с Северной и Средней Азией,
издревле служившим своеобразным проходом при переселении народов из глубинных
степей Центральной Азии на Запад.
Исследователи адвентивных видов отмечают преимущественное продвижение
более южных иноземных видов на север, а не наоборот. Отчасти это связано с перевозкой
товаров (особенно продовольственных) с юга на север, но основной причиной обычно
более южных ареалов адвентивных видов является некоторая «аридизация»
антропогенных местообитаний [8]. В настоящее время мало исследований,
характеризующих этапы внедрения адвентивных видов в растительные сообщества
нового региона. М.С. Игнатов (1989) выделяет следующие этапы: 1) иммиграционный
период: занос (ненамеренный) или интродукция (намеренная) диаспор и появление
первых особей нового пришельца; 2) экспансия: а) прочное поселение на сильно
урбанизированных территориях; б) проникновение в менее урбанизированные биотопы;
в) освоение совершенно ненарушенных природных биотопов; 3) стабилизация [9].
Общая площадь пахотных земель в Туве составляет около 492 тыс. га. Площадь
эта достаточно динамичная и подвержена существенным изменениям из года в год.
По мнению ученых (Игнатов, 1989), иммиграционный период длится довольно
долго, а иногда вообще не может наступить. Адвентивные виды натурализоваться не
могут, их распространение остается ограниченным местами первоначального заноса [9].
Расширение ареала синантропных растений объясняется устранением
конкуренции со стороны туземных видов вследствие нарушения естественных условий
их произрастания или в связи с созданием искусственных местообитаний. Первоначально
занесенные растения поселяются на нарушенных человеком или природными факторами
среды местообитаниях, в которых у них отсутствует конкуренция с другими видами.
Данную экологическую нишу в Республике Тува освоили такие адвентивные виды, как
Ceratocarpusarenarius, Cannabissativa, Utricacannabina, U. dioica, Tribulusterrestris,
Chenopodiumaristatum,
Salsolacollina,
Artemisiajacutica,
Neopalassiapectinata,
16
ВЕСТНИК Естественные и сельскохозяйственные науки
2014/2
Kochiascoparia, Convolvulusammanii. В описаниях наиболее часто встречающиеся на
залежных участках бурьянистой стадии (рис. 1).
Рис. 1. Конопля сорная
Рис. 2. Вьюнок полевой
За счет заноса семян с посевным материалом сформировалась группа растений с
широким ареалом [10], обычных и для других районов Сибири: Setariaviridis, Avenafatua,
Convolvulusarvensis, Chenopodiumalbum, Axyrisamaranthoides, Melandriumalbum, Brassicacampestris, Thlapsiarvense, Camelinamicrocarpa, Nesliapaniculata, Convolvulusfischerianus,
Noneapulla, Galeopsisbifida, Cirsiumsetosum, Sonchusarvensis (рис. 2). Все эти виды
требуют значительной влажности почвы и свойственны преимущественно предгорным
районам. Исключение составляет Setariaviridis, встречающийся повсеместно и в большом
количестве.
Расселение растений с целинных земель, особенно с эродированных участков с
нарушенным растительным покровом, способствовало выработке специфичного для
Тувы комплекса адвентивных видов: Corispermumdelicinatum,Ceratocarpusarenarius,
Tribulusterrestris, Chenopodiumaristatum, Lappulasguarrosa, Salsolacollina, Kochialaniflora,
Amaranthusbliroides, Eragrostisminor, Euphorbiahumifusa, Artemisiajacutica, Neopalassiapectinata, Convolvulusammanii. Особенно часто на легких песчаных почвах в массе
встречается рогач песчаный (Ceratocarpusarenarius), проникающий с соседних участков
заброшенных пашен и обочин дорог и разрастающийся на полях особенно пышно. Таким
же образом ведут себя якорцы стелющиеся (Tribulusterrestris). При улучшении водного
режима и развитии культурного растения эти сорняки не выносят конкуренции, и из
посевов вытесняются.
Кроме вышеперечисленных видов часто на больших массивах основной фон
создают малолетние прутняки Kochiascoparia, K. siversiana, к ним примешиваются
Corispermumdelicatum, Agriophyllumsguarrosum, Artemisiajacutica, на отдельных участках
разрастается Scutellariascordifolia или Dracocephalumfoetidum. Адвентивные растения, в
основном, однолетники, характеризующиеся большой лабильностью, обладающие
высоким потенциалом адаптивности. Они становятся не просто сегетальными
растениями, а злостными засорителями посевов сельскохозяйственных культур,
снижающими их урожай. В целом, наблюдается тенденция увеличения числа
адвентивных видов во флоре Тувы.
Проблема залежных земель, исследование процессов восстановления естественной
растительности пахотных угодий относятся к классическим в отечественном
естествознании и нашли отражение еще в трудах В.В. Докучаева в его системе «залежно
- парового» земледелия. Новый импульс интереса к залежному вопросу усилился в 198090 годах прошлого столетия в связи развитием концепции эколого-адаптивного
природопользования [11, 12, 13].
Однако, глубокое познание процессов восстановления почвенного плодородия на
залежах, роли в этом растительных остатков на различных стадиях их зацелинения, а
17
Тувинский государственный университет ________________________________________
также оценка интенсивности биохимической и микробиологической деструкции опада
могут быть успешно начаты с выявления одной из фундаментальных сторон залежной
растительности, ее флоры.
Специальное изучение флоры и растительности залежных земель Тувы еще не
проводилось. В 2000 годы были организованы первые полевые экспедиционные
исследования флоры и растительности залежных экосистем региона в составе научной
экспедиции Тувинского государственного университета.
В результате обработки материалов о видовом составе залежных фитоценозов с
привлечением данных флористических и геоботанических исследований выявлен состав
залежной растительности Тувы – 246 видов сосудистых растений [14, 15]. По количеству
видов лидирующее положение занимают семейства Asteraceae (43/18%),Poaceae
(35/14,2%) и Brassicaceae (26/11%).
В видовом составе доля малолетников (однолетники и многолетние монокарпики)
составляет 20%. По отдельным районам картина несколько различается. Так, в Центрально-Тувинской котловине, где процент пахотных земель был относительно высоким
(что вызвано дефляционными процессами), доля малолетников превышает показатели по
сопредельным районам восточной и западной ее частей (соответственно 19,6% и 17,0%,
17,5%). Такая же закономерность выявлена в отношении основных экологических групп:
преобладание видов ксерофитной экологии среди залежных растений в Центральной
Туве (19,6%) по сравнению с другими видами (15,0%, 15,7%). Причем, псаммофиты на
залежах отмечены только в Улуг-Хемской котловине (около 0,3%).
Нами предложена систематизация флористического комплекса залежей (ФКЗ) на
три группы с учетом их встречаемости и экологических особенностей видов растений:
А.
Типично
залежные
растения
(Setariaviridis,
Chenopodiumalbum,
Camelinamicrocarpa, Lappulasquarrosa, Convolvulusarvensis, Nonneapulla, Artemisiascoparia и другие);
Б. Залежно-степные (переходные) растения, одинаково встречающиеся как в
степных сообществах, так и на залежах (Cleistogenessquarrosa, Psathyrostachysjuncea,
Carexduriuscula, Alliumanisopodium, Potentillabifurca, Artemisiafrigida и другие).
Сообщества с Cleistogenessquarrosa характерны для рыхлокустовой стадии и приурочены
к каштановым, маломощным, супесчаным почвам (рис. 3).
В. Спонтанно-инвазионные (случайно залежные) растения, связанные с редкими
случаями внедрения видов, не свойственных залежам (Stipacapillata, Carexpediformis,
Dianthusversicolor,
Potentillanudicaulis,
Astragalusadsurgens,
Oxytropisstrobilacea,
Asteralpinus и другие) (рис. 4).
Рис. 3. Змеевка растопыренная
Рис. 4. Гвоздика разноцветная
Выявленные группы видов в определенной степени относятся к индикаторам
состояния залежных фитоценозов, по их относительному участию можно прогнозировать
18
ВЕСТНИК Естественные и сельскохозяйственные науки
2014/2
не только возраст залежей, но и позиции их в стадии восстановления. Так, для анализа
состояния залежной растительности Тувы мы, вслед за В.А. Носиным (1963), разделили
территорию внутренней части региона, где культура пахотного землепользования
занимала в недавнем прошлом заметное место в экономике республики, на три
природных сектора. Западная Тува (ЗТ) рассматривается преимущественно в границах
Хемчикской котловины; Центральная Тува (ЦТ) включает Чаа-Хольскую, Улуг-Хемскую
котловины с включением Туранской депрессии; Восточная Тува (ВТ) охватывает
восточные и юго-восточные части Центрально-Тувинской котловины с включением
части предгорий нагорья Сангилен [16].
В результате сравнительно-сопоставительного анализа доля всех трех
компонентов ФКЗ оказалась наиболее высокой в ЦТ, соответственно А – 21,0%, Б – 6,5%,
В – 9,6%. Более близки показатели по ЦТ и ВТ, в последней участие случайно-залежных
видов наиболее низко (7,6%). Это указывает на низкую степень инвазии коренных
степных видов на залежи по сравнению с ЗТ и ЦТ, что может быть связано, с одной
стороны, с меньшими площадями залежей или с более лучшими условиями для
богарного земледелия. В более аридных условиях ЗТ и ЦТ более 90% пахотных земель
запущены в залежь, и поэтому естественна усиленная инвазия типично степных видов.
Дальнейший (более глубокий) анализ залежных экосистем Тувы позволит
обосновать концепцию экологического земледелия для аридных и крайне
континентальных районов Внутренней Азии.
Библиографический список
1. Григорьевская А.Я., Стародубцева Е.А., Хлызова Н.Ю., Агафонов В.А. Адвентивная
флора Воронежской области: исторический, биогеографический, экологический аспекты.
Воронеж: Изд-во Воронежск. ун-та, 2004. 320 с.
2. Силантьева М.М. Этапы антропогенной трансформации растительного покрова,
использования растительных ресурсов и динамика формирования адвентивного элемента флоры на
территории Алтайского края // Материалы V Междунар. науч.-практ. конф. (21-23 ноября 2006 г., г.
Барнаул). Барнаул: Изд-во Азбука, 2006. С.218-252.
3. Камелин Р.В. Кухистианский округ горной Средней Азии //Комаровские чтения. Л.:
Наука. Ленингр. отд-ние, 1979. Т. 31. 117 с.
4. Дубровский Н.Г., Ооржак А.В. К анализу флоры залежной растительности Тувы //
Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием «Проблемы
сохранения биоразнообразия Внутренней Азии». Улан-Удэ:Изд-во: БНЦ СО РАН, 2004. С 128-130.
5. Маннай-оол М.Х. Тува в скифкое время (Уюкская культура). М.:Изд-во: Наука, 1970.
С.91-93.
6. Ершова Э. А. Антропогенная трансформация растительности юга Средней Сибири.
Новосибирск, 1995. 52 с.
7. Прудникова Т.Н. Природные закономерности развития орошаемого земледелия в
Древней Туве: Автореф. дисс. … канд. географ. наук. Красноярск, 2005. 22 с.
8. Цвелев Н.Н. Проблемы теоретической морфологии и эволюции высших растений // Сб.
избран. тр. / Под ред. Д.В. Гельтмана. М.; СПб: Товарищество научных изданий КМК, 2005.
С.363-372.
9. Игнатов М.С. Об особенностях расселения адвентивных растений // Проблемы
изучения адвентивной флоры СССР. М., 1989. С.15-17.
10. Куминова А.В., Седельников В.П., Маскаев Ю.М. и др. Растительный покров и
естественные кормовые угодья Тувинской АССР. Новосибирск: Наука, 1985.
11. Тулохонов А.К. Историко-географические аспекты связи сельского хозяйства
Байкальского региона с природной средой // Изд. АН СССР.Сер. геогр.№1. 1990. 38 с.
12. Помишин С.Б. Традиционное природопользование: проблемы и потенциал. Улан-Удэ:
БИРП, 1993. 128 с.
13. Быков И.П., Намзалов Б.Б. Залежь как фактор экологизации земледелия
Бурятии//Проблемы экологического земледелия в Байкальском регионе. /Материалы научно-
19
Тувинский государственный университет ________________________________________
методического семинара – круглого стола. Улан-Удэ: Изд-во Бурятского Госуниверситета, 1999.
С. 37-49.
14. Определитель растений Республики Тыва./ Под ред. И.М. Красноборова. Новосибирск:
Наука, Сиб. отд-ние, 2007. 706 с.
15. Растительный покров и естественные кормовые угодья Тувинской АССР.
Новосибирск: Издательство «Наука» СО, 1985. 256 с.
16. Носин В.А. Почвы Тувы. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 342 с.
Bibliograficheskiispisok
1. Grigorevskaya A.Ya., Starodubtseva E.A., Khlyzova N.Yu., Agafonov V.A. Adventivnaya
flora Voronezhskoj oblasti: istoricheskij, biogeograficheskij, ekologicheskij aspekty. Voronezh: izd-vo
Voronezhsk. un-ta, 2004. 320 s.
2. Silanteva M.M. Etapy antropogennoj transformatsii rastitelnogo pokrova, ispolzovaniya
rastitelnykh resursov i dinamika formirovaniya adventivnogo elementa flory na territorii Altajskogo kraya
// Materialy v mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (21-23 noyabrya 2006 g., g. Barnaul). Barnaul: izd-vo
Azbuka, 2006. S.218-252.
3. KamelinR.V. Kukhistianskij okrug gornoj Srednej Azii //Komarovskie chteniya.L.: Nauka.
Leningr.otd-nie, 1979. t. 31. 117 s.
4. Dubrovskij N.G., Oorzhak A.V. K Analizu flory zalezhnoj rastitelnosti Tuvy // Materialy
Vserossijskoj nauchnoj konferentsii s mezhdunarodnym uchastiem "Problemy sokhraneniya
bioraznoobraziya Vnutrennej Azii". Ulan-Ude: izd-vo: BNTS SO RAN, 2004. S. 128-130.
5. Mannaj-ool M.Kh. Tuva v skifkoe vremya (Uyukskaya kultura). M.: Izd-vo Nauka, 1970.
S..91-93.
6. Ershova E. A. Antropogennaya transformatsiya rastitelnosti yuga Srednej Sibiri.Novosibirsk,
1995.52 s.
7. Prudnikova T.N. Prirodnye zakonomernosti razvitiya oroshaemogo zemledeliya v Drevnej
Tuve: avtoref. diss. … kand.geograf. nauk. Krasnoyarsk, 2005. 22 s.
8. Tsvelev N.N. Problemy teoreticheskoj morfologii i evolyutsii vysshikh rastenij // Sb. izbran.
tr. / pod red. D.V. Geltmana. M.; SPB: Tovarischestvo nauchnykh izdanij KMK, 2005. S. 363-372.
9. Ignatov M.S. Ob osobennostyakh rasseleniya adventivnykh rastenij // Problemy izucheniya
adventivnoj flory SSSR. M., 1989.S.15-17.
10. Kuminova A.V., Sedelnikov V.P., Maskaev Yu.M. i dr. Rastitelnyj pokrov i estestvennye
kormovye ugodya Tuvinskoj ASSR. Novosibirsk: Nauka, 1985.
11. Tulokhonov A.K. Istoriko-geograficheskie aspekty svyazi selskogo khozyajstva Bajkalskogo
regiona s prirodnoj sredoj // Izd. AN SSSR.ser. Geogr. 1. 1990. 38 s.
12. Pomishin S.B. Traditsionnoe prirodopolzovanie: problemy i potentsial.Ulan-Ude: BIRP,
1993. 128 s.
13. Bykov I.P., Namzalov B.B. Zalezh kak faktor ekologizatsii zemledeliya Buryatii //Problemy
ekologicheskogo zemledeliya v Bajkalskom regione. /Materialy nauchno-metodicheskogo seminara kruglogo stola. Ulan-Ude: Izd-vo Buryatskogo gosuniversiteta, 1999. S. 37-49.
14. Opredelitel rastenij Respubliki Tyva./ pod red. I.M. Krasnoborova.Novosibirsk: Nauka, Sib.
otd-nie, 2007. 706 s.
15. Rastitelnyj pokrov i estestvennye kormovye ugodya Tuvinskoj ASSR. Novosibirsk:
Izdatelstvo "Nauka" SO, 1985. 256 s.
16. Nosin V.A. Pochvy Tuvy. M.: Izd-vo AN SSSR, 1963. 342 s.
Дубровский Николай Григорьевич – доктор биологических наук, профессор
кафедры общей биологии, декан естественно – географического факультета Тувинского
государственного университета, г. Кызыл, Е-mail: [email protected]
Ооржак Анета Викторовна – кандидат биологических наук, старший
преподаватель кафедры общей биологии Тувинского государственного университета, г.
Кызыл, E-mail: [email protected]
20