Хусаинова Светлана Айратовна¹, Самигуллина Лиана Рустэмовна²

1 – аспирантка БСИ УНЦ РАН, г. Уфа, Россия

2 – магистрантка БГПУ им. М. Акмуллы, г. Уфа, Россия

Научный руководитель: Хусаинов Айрат Фагимович, к.б.н., доцент БГПУ им. М. Акмуллы, г.Уфа, Россия

Антропогенное влияние на водную и прибрежно-водную флору малых рек Предуралья

В связи с усилением эксплуатации лесов, включением в мелиорацию естественных сенокосов и пастбищ, осушением болот, высыханием ручьев многие виды растений, а также многие растительные сообщества уменьшаются в количестве и становятся редкими и исчезающими. Поэтому изучение флоры сообществ водных и прибрежно-водных макрофитов становится актуальным.

Объектом исследования были выбраны сообщества водных и прибрежно-водных макрофитов и влажных лугов реки Киязы (Буздякский район, РБ). Прибрежно-водные растения  формируют пояса сообществ вдоль берега речки. Ширина полос составляет от метра (водные) до десяти метров (околоводные и луговые сообщества). Число поясов – 3-5, при описании пояса указали глубину воды (в случае с макрофитами) или влажность почвы (на влажных лугах).

В общей сложности авторами было собрано более 200 листов гербарного материала и выполнено 20 полных геоботанических описаний.

На основе анализа систематического состава было выявлено следующее: водная и прибрежно-водная флора р. Киязы включает 161 вид, относящийся к 105 родам, 40 семействам, что позволяет оценивать флору как сравнительно богатую.

Наиболее распространенными семействами водной и прибрежно-водной флоры р. Киязы являются: Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Polygonaceae, Lamiaceae, Rosaceae, Apiaceae и т.д.

Из 40 семейств 13 содержат 5 и выше вида, три семейства представлены 4 видами, одно семейство – 3, 7 – 2, 16 –  1 видом. Флора отличается значительным разнообразием родов цветковых (из 106 родов только 1 представляет высшие споровые). 23 семейства флоры представлены одним, 6 – двумя, 2 – тремя родами, 1 – четырьмя, 3 – пятью, 2 – шестью, 1 – восемью, 1 – десятью, 1 – пятнадцатью родами.

Высокое число маловидовых семейств и родов указывает на экстремальный характер данных экотопов, что связано с интенсивным антропогенным влиянием (выпас, рекреация, вырубка лесов).

Показатель насыщенности родов невысокий, многовидовых родов немного. Наиболее насыщены видами следующие роды: Galium (5), Persicaria (5), Rumex (4), Juncus (4), Salix (4), Atriplex (4), Chenopodium (4). Семь родов включают по 3 вида, 20 родов по 2, 71 – 1 вид.

Слабая представленность лилиопсид (33 вида) во флоре макрофитов  подтверждает правило Декандоля о снижении роли однодольных при продвижении с севера на юг, с океанических условий к континентальным [6]. В наших условиях континентальность усиливается еще антропогенными факторами (выпасом, вытаптыванием). Отношение численности однодольных и двудольных в исследуемой флоре – 1 : 4.

Сравнение ведущих семейств по занимаемым ими местам с общей флорой  Республики Башкортостан (РБ) [2, 4, 5] дано в таблице 1.

К 10 ведущим семействам во флоре принадлежат 64 рода (60,9%) и 101 вид (62,7%). Такое высокое число видов в сравнительно небольшом количестве семейств свойственно территориям с экстремальными условиями развития растительного покрова [6]. В данном случае экстремальные условия формируются воздействием антропогенных факторов (вдоль р. Киязы расположены 11 деревень, некоторые из которых с населением более 1000 человек).

Сравнениепоказывает, чтовводнойиприбрежно-воднойфлорер. Киязывозрастаетрольсемейств Fabaceae, Polygonaceae, Lamiaceae,  Apiaceae, Chenopodiaceae, Boraginaceae. Это указывает на ксерофитизацию и большую синантропизацию растительности. Именно в семействах Polygonaceae, Lamiaceae, Chenopodiaceae, Boraginaceae велико количество рудеральных и сегетальных видов, т.е. велика степень антропогенного воздействия. Из-за нехватки естественных пастбищ весь скот частного сектора пасется на лугах и в прибрежно-водной растительности по реке Киязы.

Анализ жизненных форм водной и прибрежно-водной флоры р. Киязы  показывает, что для ее состава характерно преобладание гемикриптофитов – 63,9% (103 вида), многолетних травянистых растений с отмирающими к зиме надземными побегами, почки возобновления которых находятся на поверхности почвы под защитой отмерших или оставшихся  живыми листьев. Например: Agrostisstolonifera, Alopecuruspratensis, Stachyspalustrisи др.

Другой массово представленной жизненной формой являются терофиты – 18,6% (30 видов), однолетние растения, отмирающие к зиме с сохранением жизнеспособных семян. Например: Atriplexprostrata, Chenopodiumhybridum, Tripleurospermumperforatum и др. Высокое участие терофитов является показателем нарушенности растительности и ее синантропизации.

Большую долю во флоре занимают криптофиты, которые представлены либо гидрофитами – 6,8% (11 видов), у которых почки зимуют под водой (Elodeacanadensis, Scirpus lacustris, Typha latifolia и др.), либо геофитами – 4,3% (7 видов), почки возобновления которых находятся в почве на некоторой глубине (Elytrigia repens, Equisetumarvense, Tussilagofarfara и др.).

Присутствие в сложении водной и прибрежно-водной флоры реки фанерофитов 5% (8 видов), хамефитов – 1,2% (2 вида) связано с наличием пойменных кустарников и деревьев.

Анализ флоры по времени заноса (табл. 2) показал преобладание аборигенных видов – 131 (81,4%). Второе место занимают кенофиты – 22 (13,6%). Археофиты (появившиеся на территории Башкортостана до XVI века) составляют 8 (5%) видов.

Археофиты – пришельцы досредневекового времени. Это преимущественно рудеральные и сегетальные растения. Палеоэтноботанические материалы по истории народов Среднего Поволжья и Прикамья дают немало интересного материала по установлению группы археофитов [7]. В сложении растительного покрова вторичных местообитаний [8, 9 и др.] большое участие принимают аутохтонные эрозиофилы, нитрофилы, пасквальные и другие растения. До появления человека апофиты антропогенных сообществ могли встречаться в прирусловьях рек, на местах сильного затопления, у водопоя диких животных, на земляных холмиках у нор грызунов, жилищных участках колониальных птиц, на пожарищах, обнажающихся участках при ветровале деревьев и т. д.

Вместе с бурным развитием сельского хозяйства, транспорта, промышленности, торговли, возросшей миграционной активностью населения, ростом населенных пунктов флора стала испытывать сильнейший «пресс» со стороны флор других территорий.  Главными факторами заноса видов следует считать железнодорожный транспорт, посевной материал и фураж для скота. Участие заносных видов во флоре – 30%, что определяет и степень ее синантропизации.

Принадлежность вида к ценофлоре класса по системе Браун-Бланке является его наиболее общей характеристикой выражающей экологию, фитоценологию и географию видов. По этой причине построение фитосоциологического спектра, т.е. определение соотношений представленности во флоре видов разных классов является ее важнейшей характеристикой [3, 4].

Выяснено, что в составе классов значительную часть представляют: луговые – Molinio-Arrhenatheretea (38 видов – 23,6%), околоводной – Phragmito-Magnocaricetea (23 вида – 14,3%), степной – Festuco-Brometea(7 видов – 4,3%), пойменных лесов – Saliceteapurpureae (6 видов – 3,7%), нитрофильных сообществ затененных лесов – Galio-Urtecetea (5 видов – 3,1%), широколиственных лесов – Querco-Fagetea (5 видов – 3,1%), сообществ засоленных почв – Scorzonero-Junceteagerardii(3 вида – 1,8%), водной – Potametea (3 вида – 1,8%), луговых сообществ лесных опушек и редколесий – Trifolio-Geranieteasanguine(2 вида – 1,2%), сообществ плейстофитов – Lemnetea (2 вида – 1,2%), сообществ засоленных и солонцовых почв – Festuco-Puccinellietea(2 вида – 1,2%). Виды естественной флоры показывают связь с переувлажненными местообитаниями. В целом флора естественных классов включает 96 видов, что составляет 59,6% от всей совокупности.

Виды синантропных классов, включают в совокупности 57 видов – 35,4%. Из таблицы очевидна высокая представленность видов начальных стадии восстановительных сукцессий. Высокий показатель классов синантропной растительности (Artemisietea vulgaris (19 видов – 11,8%), Chenopodietea+Secalietea (17 видов – 10,5%), Bidentetea tripartitae (9 видов – 5,6%), Plantaginetea majoris (7 видов – 4,3%), Agropyretea repentis (4 вида – 2,9%) и др.) указывает на сильное антропогенное воздействие на флору. Из-за сильных засух последних лет высохли многие родники. Некогда полноводные ручьи, притоки р. Киязы, не доходя до устьев, высыхают, и на отмелях реки формируются рудеральные сообщества с доминированием малолетних сорно-мусорных видов.

Из-за отсутствия зеленой травы на остепненных склонах холмов, весь скот пасется на влажных лугах и в прибрежно-водной растительности. Интенсивный выпас приводит к уплотнению почв и  к ее поверхности поднимаются соли из более глубоких слоев. И тогда луговое сообщество превращается в типичный солончак, начало которого мы можем уже констатировать. Крупнорогатый скот своими копытами  разрушает дернину, происходит закочкаривание, обеднение естественной флоры и разрастание не поедаемых горьких растений, таких как череда, водяной перец, виды родов марь, лебеда. Идет активный процесс синантропизации и внедрения рудеральных и сегетальных видов.

Интересным является факт произрастания растений из Красной книги РБ [1] – Inulahelenium, Potamogeton filiformis, Valerianaofficinalis. В основном эти виды распространены на увлажненных местообитаниях (заболоченных), которые мало подвергаются антропогенному прессу.

Результаты изучения флоры водных и прибрежно-водных макрофитов и влажных лугов из - за быстрой изменчивости прибрежно-водной растительности во времени и ее чуткого реагирования на изменение режима влияния человека позволят использовать данные о составе флоры для мониторинга состояния окружающей среды. А так же, хорошо зная особенности сообществ водных и прибрежно-водных макрофитов и влажных лугов, учителя смогут проводить интересные и содержательные экскурсии со школьниками.

Литература

1. Красная книга Республики Башкортостан. Т.1. Редкие и исчезающие виды высших сосудистых растений / Е.В.Кучеров, А.А.Мулдашев, А.Х.Галеева. – Уфа: Китап, 2001. – 280 с.; ил.

2. Минибаев Р.Ф., Хайретдинов С.С., Минибаев Ф.Р., Бадретдинов М.А. Эколого-географический анализ флоры Республики Башкортостан. – Уфа: Изд-е Башк. ун-та. 1995. – 152 с.

3. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Наука о растительности (история и современное состояние основных концепций). – Уфа, 1998. – 413 с.

4. Наумова Л.Г., Хусаинов А.Ф. Научно-исследовательская деятельность студентов: изучение флоры населенных пунктов. Учебно-методическое пособие для бакалавров и магистров. – Уфа,  2010. – 116 с.

5. Определитель высших растений Башкирской АССР  в 2-х томах под ред. Кучерова Е.В. Наука, 1988. – 316 с. –  1989. – 375 с.

6. Толмачев А.И. Введение в географию растений. – Л.: Изд-во Ленингр. гос. ун-та, 1974. – 244 с.

7. Туганаев В.В., Пузырев А.Н. Гемерофиты Вятско-Камского междуречья. Свердловск: Изд-во Уральск. Ун-та, 1988. – 128 с.

8. KrauseW. ÜberdieHerkunftderUnkräuter // NaturundVolk. 1956. Bd 86, H. 4. - S. 109-119.

9. Lohmeyer W. Über die Herkunft einiger nitrophiler Unkrauter Mitteleuropas // Vegetatio. 1954. Bd 5/6. - S.63-65.