Чёрная книга флоры Средней России. Чужеродные виды растений в экосистемах Средней России.

Инвазионная дендрофлора Среднерусской лесостепи

Дата публикации1 мая 2017 года
АвторыЛепешкина Л. А., Григорьевская А. Я., Клевцова М. А., Воронин А. А.
ИсточникБотанические исследования
АнонсИнвазионная дендрофлора Среднерусской лесостепи: структурный и биогеографический аспекты изучения

Инвазионная дендрофлора рассмотрена в контексте структурно-биогеографического подхода. Цель исследования — анализ структурной организации инвазионной дендрофлоры, который проведён по соотношению основных таксономических, биоморфологических, эколого-фитоценотических и ботанико-географических единиц. Биогеография фитоинвазий древесно-кустарниковых растений на исследуемой территории позволила выявить четыре группы инвазионных видов с учётом их расселения в условиях северной, типичной и южной лесостепи. Результатом является аннотированный список дендрофлоры Среднерусской лесостепи — основа изучения расти-тельных инвазий в регионе.

Расширение вторичного ареала чужеродных видов растений в последние десятилетия во многом связано с развитием антропогеогенеза. Чужеродные древесно-кустарниковые растения требуют особого контроля, так как они широко используются в интродукции и лесо-мелиоративных работах.

Целью исследования явилось изучение структуры инвазионной дендрофлоры Среднерусской лесостепи и особенностей географии фитоинвазий.

Среднерусская лесостепь представляет собой пара-динамическую ассоциацию двух смежных лесостепных провинций — Среднерусской и Окско-Донской. Они объединяются единой тектонической основой и комплексом физико-географических процессов. Среднерусская лесостепь представляет собой склоново-балочно-равнинную мезозону с высокой ёмкостью ландшафтов, что обеспечивает натурализацию и дальнейшее расселение чужеродных видов растений с разным эколого-фитоценотическим и ботанико-географическим происхождением.

В пределах исследуемой территории были выделены ключевые объекты: коренные и вторичные (производные) растительные сообщества, находящиеся в условиях различных режимов природопользования. В подзоне северной лесостепи объектами исследования явились: лугово-степные склоны балок, смешанные и широколиственные леса Новодеревеньковского и Краснозоренского районов Орловской области; известняковые склоны в долине реки Любовша, пойменные ландшафты рек Любовша и Раковка Орловской области. В подзоне типичной лесостепи объектами выступили: Усманский бор в пределах Липецкой и Воронежской областей; урбанизированные ландшафты городского округа города Воронеж, рекультивационные земли карьеров Семилукского района Воронежской области; ландшафтный комплекс озёр-стариц в пойме реки Дон Хохольского района Воронежской области; степные склоны балок на территории Хохольского, Нижнедевицкого, Острогожского районов Воронежской области. В подзоне южной лесостепи: меловые склоны балок, культурофитоценозы лесополос и производных лесов, сельскохозяйственные угодья Богучарского и Кантемировского районов Воронежской области.

Материалы и методы

Основу данного исследования составляют материалы, полученные в ходе полевых исследований в период с 2004 по 2013 годы. Флора выявлялась методом маршрутно-стационарных наблюдений и описаний. Полевая работа документирована сборами, хранящимися в Гербариях факультета географии, геоэкологии и туризма (VORG) и Ботанического сада (VORB) Воронежского госуниверситета. Собрано 216 гербарных образцов древесных растений. Растительность изучалась методом закладки пробных площадей (50×50 м; 100×100 м) по стандартной методике. Фитоценотическая роль отдельных видов определялась согласно их проективному покрытию в %.

К категории инвазионных древесно-кустарниковых растений нами отнесены те виды, которые являются адвентивными для большинства районов Среднерусской лесостепи; на исследуемой территории (части территории) вид находится в стадии эпекофита или агриофита и проявляет тенденцию к активному расселению с момента первых находок.

Для структурного анализа инвазионной дендрофлоры использованы следующие показатели: соотношение основных таксономических, биоморфологических, эколого-фитоценотических и ботанико-географических единиц. Географию фитоинвазий выявляли в пределах северной, типичной и южной лесостепи на уровне локальных флор с уточнением по региональным флористическим сводкам.

Результаты и их обсуждение

Нами составлен аннотированный список инвазионной дендрофлоры Среднерусской лесостепи. Таксоны ранга семейств, родов и видов расположены в порядке латинского алфавита в пределах отделов голосеменных и покрытосеменных. Латинские названия даны по сводке С. К. Черепанова и «Флоре Восточной Европы». Индексы гербарных хранилищ, упоминаемые в тексте: VORG — гербарий факультета географии, геоэкологии и туризма Воронежского государственного университета; VORB — гербарий ботанического сада Воронежского государственного университета. Виды, включённые в Чёрную книгу флоры Средней полосы России, выделены жирным шрифтом. Растения, имеющие аборигенный статус на юге области, отмечены подчёркиванием.

По характеру расселения инвазионных древесно-кустарниковых видов нами выделены следующие группы: расселившиеся на территории всей Средне-русской лесостепи — 11 видов; расселившиеся в северных и центральных районах Среднерусской лесостепи — 3 вида; расселившиеся в центральных и южных районах Среднерусской лесостепи — 7 видов; таксоны, имеющие локальные инвазии в регионе — 28 видов.

В тексте приняты следующие сокращения: Д. — дерево, К. — кустарник, Кч. — кустарничек, вт. — вторичный ареал, окр. — окрестности, БС ВГУ — Ботанический сад Воронежского государственного университета, Прим. — примечание.

Инвазионная дендрофлора Среднерусской лесостепи

Отдел Pinophyta Голосеменные

Сем. Pinaceae Сосновые

1. Larix sibirica Ledeb. — Лиственница сибирская — Д. — колонофит-агриофит, мезофит, северо-восточноевроп.-восточносреднеаз., VORB. Прим.: успешно возобновляется на опушках Шатиловского леса Новодеревеньковского района Орловской области.

2. Picea abies (L.) Karst. — Ель обыкновенная, высокая. — Д. — колонофит-агриофит, мезофит, европ., VORG, VORB.

3. Pinus nigra Arn. — Сосна чёрная, или австрийская. — Д. — колонофит-агриофит, мезофит, южноевроп. Прим.: возобновляется в старых усадьбах и парках, степных склонах.

Отдел Magnoliophyta Покрытосеменные

Сем. Aceraceae Кленовые

4. Acer negundo L. — Клён ясенелистный, или американский. — Д. — эпеко-агриофит, мезофит, северо-амер. (вт.: европ.-североамер.), VORG, VORB. Прим.: встречается повсеместно на урбанизированных территориях, образует заросли на залежных участках, опушках лесополос, дубрав. В поймах малых рек и небольших озёр выступает доминантом в древесно-кустарниковом ярусе.

Сем. Anacardiaceae Сумаховые

5. Cotinus coggyria Scop. — Скумпия кожевенная, или обыкновенная. — Д. — колонофит-агриофит, опушечный, ксеромезофит, южноевроп.-кавк., VORG, VORB.

Сем. Apocynaceae Кутровые

6. Vinca minor L. — Барвинок малый. — Кч. — эпекофит (потенциальный агриофит), мезофит, европ.-средизем.-малоаз. Прим.: фиксируется в дубравах БС ВГУ и северном лесопарке г. Воронежа. Быстро вегетативно разрастается.

Сем. Berberidaceae Барбарисовые

7. Berberis vulgaris L. — Барбарис обыкновенный. — К. — агриофит, опушечно-лесной, ксеромезофит, европ.-западносиб.

8. Mahonia aquifolia (Pursh) Nutt. — Магония падуболистная. — К. — агриофит, мезофит, североамер. (вт.: европ.-кавк.-североамер.), VORB.

Сем. Betulaceae Берёзовые

9. Alnus incana (L.) Moench — Ольха серая. — Д. — Кенофит, эргазиолипофит, колонофит-агриофит (потенциальный агриофит), мезогигрофит, европ.-западносиб., VORB.

Сем. Caprifoliaceae Жимолостные

10. Lonicera caprifolium L. — Жимолость каприфоль. — К. лиана — агриофит, мезофит, южноевроп.-кавк.-малоаз., VORB.

11. L. tatarica L. — Жимолость татарская. — К. — эпеко-агриофит, опушечно-мезофит, южноевроп.-южносиб., VORB. Прим.: по всей области, обычно.

12. Symphoricarpos rivularis Suksdorf — Снежноягодник приречный, белый. — К. — эпеко-агриофит, мезофит, североамер., VORB.

Сем. Cornaceae Кизиловые

13. Swida alba (L.) Opiz — Свидина белая. — К. — колонофит-агриофит, мезофит, восточноевроп.-восточно-аз.; VORB.

Сем. Elaeagnaceae Лоховые

14. Elaeagnus angustifolia L. — Лох узколистный. — Д. — эпеко-агриофит, ксеромезофит, евраз.-североамер; VORB.

15. E. argentea Pursh — Лох серебристый. — К. — колонофит-агриофит, сорно-опушечный, мезофит, северо-амер., VORG: Воронежская обл., Богучарский район, окраина cела Белая горка, меловой склон, 11 июня 2008, А. Я. Григорьевская, определение подтвердил В. А. Агафонов; Воронежская обл., окрестности села Жёлтые пруды, 27 июля 2009, А. Я. Григорьевская.

16. Hippophaë rhamnoides L. — Облепиха крушиновидная. — Д. — эпеко-агриофит, мезоксерофит, южноевроп.-западноаз. Прим.: на территории Среднерусской лесостепи расселяется по песчаным берегам рек, прибрежным наносам, придорожным полосам, окрестностям дачных участков, рекультивационным землям и карьерам.

Сем. Fabaceae Бобовые

17. Amorpha fruticosa L. — Аморфа кустарниковая. — К. — колонофит-агриофит (потенциальный агриофит), мезофит, североамер. (европ.-амер.), VORG: г. Воронеж, пойма водохранилища, 23 июля 1996, А. Я. Григорьевская; VORB: г. Воронеж, бот. сад, опушка дубравы, 18 июня 2005, Л. А. Лепешкина.

18. Caragana arborescens Lam. — Карагана древовидная, «Жёлтая акация». — К. — эпеко-агриофит, ксеромезофит, западносиб., VORB. Прим.: успешно натурализовалась в условиях лесостепи.

19. Robinia pseudoacacia L. — Робиния ложноакациевая, Белая акация. — Д. — эпеко-агриофит, мезофит, североамер. (вт: голарктич.); VORG, VORB

Сем. Fagaceae Буковые.

20. Quercus rubra L. — Дуб красный. — Д. — агриофит, лесной, мезофит, североамер., VORB. Прим: натурализовался в лесных фитоценозах городского округа г. Воронеж, смешанных лесах Новодеревеньковского района Орловской области.

Сем. Hippocastanaceae Конскокаштановые

21. Aesculus hippocastanum L. — Конский каштан обыкновенный. — Д. — колонофит-агриофит, мезофит, средизем.; VORB. Прим.: натурализовался в лесопарках г. Воронежа.

Сем. Juglandaceae Ореховые

22. Juglans cinerea L. — Орех серый. — Д. — колонофит-агриофит, мезофит, североамер., VORB. Прим.: широко расселился в сообщества Шатиловского леса Новодеревеньковского района Орловской области.

23. J. mandshurica Maxim. — Орех манчжурский. — Д. — колонофит-агриофит, мезофит, восточноаз., VORB.

24. J. nigra L. — Орех чёрный. — Д. — колонофит-агриофит, мезофит, североамер., VORB.

Сем. Oleaceae Маслиновые

25. Fraxinus americana L. — Ясень американский. — Д. — колонофит-агриофит (эпекофит), мезофит, северо-амер.

26. F. lanceolata Borkh. — Ясень ланцетный, или зелёный. — Д. — агриофит, мезофит, североамер.

27. F. pennsylvanica Marsh. — Ясень пенсильванский. — Д. — агриофит, мезофит, североамер.; VORB.

28. Ligustrum vulgare L. — Бирючина обыкновенная. — К. — колонофит-эпекофит (потенциальный агриофит), мезофит, европ.-средизем.; VORB.

29. Syringa vulgaris L. — Сирень обыкновенная. — К. — агрио-эпекофит, мезофит, южноевроп.

Сем. Rosaceae Розовые

30. Aronia mitschurinii A. Skvorts. et Maytulina — Арония Мичурина, «Черноплодка». — К. — колонофит-эпекофит, мезофит, гибридогенного происхождения.

31. Amelanchier spicata (Lam.) C. Koch — Ирга колосистая. — К. — агриофит, мезофит, североамер.; VORB.

32. Cotoneaster lucidus Schlecht. — Кизильник блестящий. — К. — агриофит, опушечно-лесной, мезофит, эндемик юга Ц. Сибири; VORG, VORB.

33. Padus virginiana (L.) Mill. — Черёмуха виргинская. — Д. — агрио-эпекофит, сорно-опушечный, мезофит, североамер.

34. Physocarpus opulifolius (L.) Maxim. — Пузыреплодник калинолистный. — К. — эпеко-агриофит, мезофит, североамер. Прим.: массовое расселение из поле-защитных лесополос отмечено в окраине села Рахманово Новодеревеньковского района Орловской области.

35. Rosa rugosa Thunb. — Роза морщинистая. — К. — эпекофит, опушечно-лесной, мезофит, восточноаз.

36. Sorbaria sorbifolia (L.) A. Br. — Рябинник рябинолистный. — К. — агриофит, опушечно-лесной, мезофит, восточноаз.; VORB

37. Spiraea salicifolia L. — Спирея иволистная. — К. — агриофит, опушечно-лесной, мезофит, восточноевроп.-аз.; VORB.

Сем. Salicaceae Ивовые

38. Salix purpurea L. — Ива пурпурная. — Д. — агриофит, гигромезофит, евраз.-североафр.

39. S. viminalis L. — Ива корзиночная, лозная, настоящая. — Д. — агриофит, гигромезофит, европ.-сиб.

Сем. Sambucaceae Бузиновые

40. Sambucus nigra L. — Бузина чёрная. — Д. — агрио-эпекофит, опушечно-лесной, европ.-средизем.-малоаз.

41. S. racemosa L. — Бузина красная, кистистая. — К. — агриофит, мезофит, западноевроп.; VORG, VORB. Прим.: полностью натурализовался в лесных сообществах, образует густой подлесок в дубравах и борах.

Сем. Tamaricaceae Гребенщиковые

42. Tamarix ramosissima Ledeb. — Гребенщик многоветвистый. — К. — колонофит-агриофит, мезоксерофит, восточноевроп.-западноаз.; VORG.

Сем. Tiliaceae Липовые

43. Tilia x europaea L. — Липа европейская. — Д. — колонофит-агриофит, мезофит, западноевроп.

Сем. Ulmaceae Вязовые

44. Ulmus pumila L. — Вяз приземистый, мелколистный, Ильмовник. — Д. — эпеко-агриофит, ксеромезофит, восточноаз.

Сем. Viburnaceae Калиновые

45. Viburnum lantana L. — Калина гордовина. — К. — агриофит, мезофит, юго-западноевроп.-малоаз.-североафр.; VORB. Прим.: успешно расселяется в дубравах и смешанных лесах северной и типичной лесостепи, часто образует густой подлесок.

Сем. Vitaceae Виноградовые

46. Parthenocissus inserta (A. Kerner) Fritsch — Девичий виноград обыкновенный. — К. лиана. — агриофит, мезофит, североамер.

47. P. quinquefolia (L.) Planch. — Девичий виноград пятилисточковый. — К. лиана. — агриофит, мезофит, североамер.; VORB. Прим.: декоративная лиана и почво-покровное растение для закрепления склонов. Встречается на лесных опушках и полянах.

48. Vitis amurensis Rupr. — Виноград амурский. — К. лиана. — агриофит, опушечно-лесной, мезофит, восточноаз.; VORB.

49. Vitis vinifera L. — Винград культурный — К. лиана. — эпеко-агриофит, сорно-опушечный, мезофит, возник в культуре.

Инвазионная дендрофлора Среднерусской лесосте-пи насчитывает 49 видов, относящихся к двум отделам Pinophyta и Magnoliophyta, 22 семействам и 39 родам. По числу видов самым крупным семейством является Rosaceae — 8 видов (16,3 %).

По классификации И. Г. Серебрякова [2] спектр жизненных форм древесных растений инвазионного статуса сформирован одним отделом и тремя типами, распределёнными следующим образом: деревья — 23 вида, кустарники и кустарниковые лианы — 25 видов, кустарнички — 1 вид. По отношению к фактору увлажнения преобладают мезофиты — 71,4 %, по фито-ценотической принадлежности явно лидируют лесные и опушечно-лесные виды — 75,5 %. Это объясняется тем, что в естественном ареале древесные растения, как правило, приурочены к соответствующим местообитаниям.

Инвазионная дендрофлора характеризуется доми-нированием североамериканских таксонов — 18 видов, что характерно для инвазионных флор областей Средней России. Далее следуют евразиатские — 10 видов, европейские — 11 и азиатские — 5 видов. Два вида Berberis vulgaris и Tamarix ramosissima являются аборигенными видами на юге региона и относятся к ценотическим адвентам на севере лесостепи. Aronia mitschurinii, Tilia x europaea и Vitis vinifera имеют гибридогенное происхождение.

Биогеография фитоинвазий древесно-кустарниковых растений на территории Среднерусской лесостепи связана с ландшафтно-экологическими условиями, историей и эффективностью противоэрозионного, полезащитного лесоразведения, наличием центров интродукции, соотношением коренных и вторичных растительных сообществ.

Территория Среднерусской возвышенности относится к наиболее эродированным в регионе, поэтому породный состав лесных насаждений Среднерусской возвышенности адаптирован для нужд противо-эрозионного лесоразведения. Дендрофлора культурофито-ценозов лесополос включает от 21–33 до 62,5–75,0 % чужеродных таксонов. В качестве ключевых пород для облесения склонов и оврагов выступают: Acer negundo, Hippophaë rhamnoides, Amorpha fruticosa, Robinia pseudoacacia. Повышение эффективности и продуктивности лесных полос проводилось путём введения быстрорастущих древесных пород, а также плодовых и орехоплодных культур: Acer negundo, Fraxinus lanceolata, Amelanchier spicata, Juglans cinerea. На среднегумусированных и глубокогумусированных песчаных почвах высаживались: Larix sibirica, Cotinus coggyria, Lonicera tatarica, Robinia pseudoacacia, Sambucus racemosa.

Таким образом, древесно-кустарниковые интродуценты прошли свою натурализацию в различных ландшафтно-экологических условиях Среднерусской лесостепи и пополнили адвентивную (чужеродную) флору региона. Информация о породном составе поле-защитных и пойменных насаждений позволяет достаточно точно прогнозировать фитоинвазии в окружающие растительные сообщества и оценить возможности формирования новых типов растительных сообществ с доминированием инвазионных видов, способных к длительному устойчивому существованию.

Заключение

Результаты изучения растительных инвазий в регионе используются для формирования электронной базы данных по инвазионной флоре Среднерусской лесостепи. Она содержит следующие основные блоки: таксономическая принадлежность вида, экология и биология таксона; биогеографические характеристики (естественный, вторичный и интродукционный ареалы); инвазионный статус по широтному и долготному градиентам; картографический материал и координаты очагов инвазий; ссылки гербарных сборов и публикаций. На базе Ботанического сада Воронежского госуниверситета разрабатывается программа по безопасной интродукции древесно-кустарниковых растений в условиях лесостепи. Длительный опыт изучения экологии и биологии интродуцентов позволяет определить новые стратегии и альтернативы их культивирования.

Авторы: Л. А. Лепешкина, А. Я. Григорьевская, М. А. Клевцова, А. А. Воронин


Латук посевной
Латук посевной
Инвазионная дендрофлора Среднерусской лесостепи: структурный и биогеографический аспекты изучения
Инвазионные растения во флоре Удмуртской Республики
Инвазионные растения во флоре Удмуртской Республики
Инвазионная дендрофлора Среднерусской лесостепи: структурный и биогеографический аспекты изучения

Книги, литература


Рассказы о фотосинтезе
Рассказы о фотосинтезе
В предлагаемой читателю книге освещаются вопросы, связанные с появлением и развитием идеи фотосинтеза и ...
Флора сосудистых растений города Самары
Флора сосудистых растений города Самары
Автором данной книги проведены полевые исследования флоры города Самары (Российская Федерация, Приволжский ...
Функциональная фитоценология. Синэкология растений
Функциональная фитоценология. Синэкология растений
В настоящей монографии в обобщённом виде представлено современное состояние науки о растительных ...
Клеточная стенка растений
Клеточная стенка растений
В монографии предлагается описание биохимических, биофизических и функциональных характеристик клеточных ...