Аннотация
Исследовательская работа посвящена изучению разнообразия растительности в пойме реки Есиль в пределах Северо-Казахстанской области. На основе анализа авторских обследований изученных участков сделан вывод о флористическом составе растительности правобережья реки Есиль. Выявлен список видов, изучен родовой и видовой состав исследуемых растений, произрастающих в пойме реки. На основе нашей исследовательской работы, было выявлено 122 вида из 102 родов (35,6 %) и 44 семейств. Среди покрытосеменных растений (Magnoliophyta), насчитывающих 119 видов (97,5 %) преобладают двудольные (Dicotyledoneae) - 99 видов (81,01%) из 81 рода (85,3%) и 32 семейств (72,7%). К классу Liliopsida относятся 20 видов растений (16,4%) из 9 семейств (20,5%) и 18 родов. К крупнейшим семействам исследованной локальной флоры относятся 7, среди них: Asteraceae, Rosaceae, Poaceae, Apiaceae, Fabaceae, Salicaceae и Lamiaceae. Крупнейшие семейства объединяют 67 видов, что составляет 54,9% всей флоры, распространенных вдоль русла и в пойме реки Есиль.
Введение
Вдоль русла, по обе стороны реки произрастает древесно-кустарниковая растительность, причем правобережье р.Есиль отличается своей крутизной, местами берег очень обрывист, местами имеются овраги (рис.1).
Подобное геоморфологическое строение долины р. Ишим с аккумулятивными террасами, с характерным ассиметричным строением, с узким и высоким правым склоном, изрезанным небольшими оврагами, логами и долинами притоков, характерно и для приграничных территорий Тюменской области России [1].
Рисунок 1 - Река Есиль
(с. Большая Малышка, фото Г.С. Тлеубергеновой, 2019 г.)
Левый берег реки более пологий, весенние разливы более характерны для левобережья. Рассматриваемый участок находится на правобережье, проход к реке затруднен из-за густых зарослей растительности. Выше по течению реки Есиль, вблизи села Большая Малышка (25 км от города) растительность намного разнообразнее. Спуск к реке возможен вблизи п. Большая Малышка. Здесь в большом количестве растут ивы, некоторые экземпляры достигли значительного возраста и имеют диаметр ствола более метра. Деревья старые, кряжистые, некоторые уже в стадии регрессии, засыхают.
Методы исследования
Основные методы исследования: маршрутно-рекогносцировочный, сравнительно-морфологический, эколого-географический. Исследования проводились в период с июля по сентябрь месяцы 2019-2020 гг. маршрутнорекогносцировочным методом. Собран гербарный материал, произведена фотосъемка местности и растений. Объектом исследования являлась флора и растительность правобережья поймы р.Есиль в черте г.Петропавловск, вблизи п.Березовка (13 км от города), п.Ташкентка (18 км от города), п. Большая Малышка (25 км от города).
При составлении конспекта флоры поймы р.Есиль учитывались собственные материалы авторов и гербарные коллекции кафедры «Биология» СКУ им. М. Козыбаева. Для определения видов использовались Флора Казахстана [2], иллюстрированные определители Казахстана [3, 4]. Названия растений уточнены по сводкам С.К. Черепанова [5].
Результаты исследования
Флора Северо-Казахстанской области отличается значительным видовым богатством, разнообразием и включает большое число редких, исчезающих видов.
Согласно Энциклопедии Северо-Казахстанской области, флора включает более 700 видов высших растений из 70 семейств [6]. Считается, что флора насчитывает более 1000 видов.
По нашим уточненным данным конспект флоры Северо-Казахстанской области включает 758 видов растений из 388 родов и 95 семейств. Основу флоры составляют покрытосеменные растения, насчитывающие 744 вида (98,1 %); среди них преобладают двудольные - 587 видов (77,4 %). Таксономическая структура соответствует флорам умеренных широт голарктического флористического царства [7].
Сосудистые голосеменные растения составляют 3 вида или 0,39% и их роль во флоре незначительная. К Голосеменным растениям относятся представители 2 родов из 2 семейств (Сосновые и Кипарисовые). Это сосна обыкновенная (Pinus Silvestris L.) и два вида можжевельника (Juniperus sabina L. и Juniperus communis L.)
На территории области произрастает 14 видов высших споровых растений (1,85%). Отдел Папоротниковидные (Polypodiopliytd) представлен 6 видами папоротников из 5 семейств. Это представители классов Папоротники, Плауны и Хвощи. Род плаун (Lycopodium) представлен 1 видом плаун обоюдоострый - Lycopodium anceps Wallr., который изредка встречается в сосновых лесах Кокчетавской возвышенности (территория Айыртауского района CKO). Значительно реже встречается телиптерис болотный - Thelypteris palustris (L.) Schott., произрастающий на сфагновых болотах (Мамлютский район, Афонькин рям), кустарниковых болотах, на влажных лугах, по берегам водоемов. Данный вид внесен в Красные книги многих регионов (в Республиках Армения, Молдова, Украина, Таджикистан, соседних областях Российской Федерации: Красноярском, Алтайском краях, Тюменской, Томской, Курганской, Омской). А такие виды, как голокучник трехперый - Gymnocarpium dryopteris (L.) Newm, ужовник обыкновенный - Ophioglossum Vulgatum L. относятся к редким на территории области, распространение их слабо изучено.
Среди покрытосеменных растений (Magnoliophyta), насчитывающих 744 вида (98,1 %) преобладают двудольные (Picotyledoneae) - 587 видов (77,4 %), относящихся к 300 родам из 65 семейств. Однодольные растения (Liliopsida) насчитывают 157 видов (20,7%) из 80 родов и 21 семейства. Среди 95 выделяются ведущие 11 семейств, насчитывающие 479 видов растений в своем составе. Данные семейства содержат 63,2% видового состава всей флоры региона [7].
Изучению пойменной растительности в долине реки Есиль (Ишим) в приграничных с Казахстаном территориях, посвящены работы российских авторов. Так, по данным Глазунова В.А. флора Ишимских бугров (Тюменская область) насчитывает 207 видов из 123 родов и 35 семейств [1].
Согласно данных Никитиной Н.Н., Сабаевой Н.И. флора степных сообществ Приишимья насчитывает 290 видов, относящихся к 151 роду 35 семейств [8].
Предметом нашего исследования является растительность правобережья реки Есиль, которая представлена богатыми пойменными лесными, луговыми, околоводными сообществами. Согласно наших исследований список насчитывает 122 вида растений из 102 родов 44 семейств.
Споровые растения представлены следующими видами: папоротник орляк обыкновенный Pteridium aquilinum (L.) Kuch., относящийся к семейству Деннштедтиевые (Dennstaedtiaceae) из класса Многоножковые (Polypodiopsida) и Хвощ лесной - Equisetum sylvaticum L.
К наиболее распространенным папоротникам на территории области относится орляк обыкновенный - Pteridium aquilinum (L) Kuch., который произрастает в березовых лесах, зарослях кустарников, по оврагам повсеместно в северной части области. Отдел Сосновые (Pinaceae) - представлен видом сосна обыкновенная (Pinus Silvestris L.).
Среди покрытосеменных растений (Magnoliophyta), насчитывающих 119 видов (97,5 %) преобладают двудольные (Dicotyledoneae) - 99 видов (81,01%) из 81 рода (85,3%) и 32 семейств (72,7%). К классу Liliopsida относятся 20 видов растений (16,4%) из 9 семейств (20,5%) и 18 родов (17,6%) (табл. 1).
Таблица 1 Таксономическая структура флоры поймы р.Есиль
|
Таксоны |
Число видов |
% от общего числа видов |
Число родов |
% от общего числа |
Число семейств |
% |
|
Высшие споровые |
2 |
1,64 |
2 |
1,96 |
2 |
4,5 |
|
Г олосеменные |
1 |
0,82 |
1 |
0,98 |
1 |
2,27 |
|
Покрытосеменные Angiospermae |
119 |
97,5 |
98 |
97,9 |
30 |
68,2 |
|
Однодольные Monocotyledoneae |
20 |
16,4 |
18 |
П,6 |
9 |
20,5 |
|
Двудольные Dicotyledoneae |
99 |
81,01 |
81 |
85,3 |
32 |
72,7 |
|
Всего видов |
122 |
100 |
102 |
100 |
44 |
100 |
На одно семейство у однодольных приходится 2,22 вида; на одно семейство у двудольных приходится 3,09 вида. Среднее количество видов, приходящееся на одно семейство, составляет 2,77. На 1 семейство приходится 1,19 родов.
К наиболее крупным семействам относятся 7 семейств (содержащие от 4 и более видов), данные семейства включают 67 видов растений (54,9%) из 50 родов (49%). К ним относятся: Asteraceae, Rosaceae, Poaceae, Apiaceae, Fabaceae, Salicaceae и Lamiaceae. Список ведущих семейств практически соответствует таковому по флоре CKO.
Доминирующим по количеству видов является семейство Asteraceae, которое насчитывает 16 видов растений (13,7%). К данному семейству относится 13 родов (12,87%) растений.
Вторым по количеству видов является семейство Rosaceae, представленное 15 видами (12,8%) из 12 родов (11,9%) растений. На третьем месте по количеству видов находится семейство Fabaceae, насчитывающее 12 видов (10,3%) из 7 родов (6,9%). На четвертом месте семейство Poaceae, включающее 9 видов растений (7,7%) из 7 родов (6,9%).
Наиболее богатые видами семейства объединяют 67 видов (54,9%) из 50 родов (49%) и представлены в спектре ведущих семейств (табл. 2).
Таблица 2 Крупные семейства флоры поймы р.Есиль
|
№ п/п |
Семейства |
Число видов |
% |
Число родов |
% |
|
1 |
Asteraceae |
16 |
13,1 |
13 |
12,7 |
|
2 |
Rosaceae |
15 |
12,2 |
10 |
9,8 |
|
3 |
Fabaceae |
12 |
9,84 |
7 |
6,8 |
|
4 |
Poaceae |
9 |
7,4 |
7 |
6,8 |
|
5 |
Apiaceae |
6 |
4,92 |
6 |
5,9 |
|
6 |
Lamiaceae |
5 |
4,1 |
5 |
4,9 |
|
7 |
Salicaceae |
4 |
3,3 |
2 |
3,9 |
|
Всего |
67 |
54,9 |
50 |
49,0 |
В исследованной локальной флоре многородовыми являются только 2 семейства: Asteraceae и Rosaceae. По 7 родов содержат семейства Fabaceae и Poaceae. По 5-6 родов включают семейства Apiaceae, Lamiaceae.
По два рода содержат семейства Scrophulariaceae, Boraginaceae Juss., Apiaceae Lindl., Ranunculaceae Juss.
К наименьшим семействам, включающим по одному виду растений, относятся 24 семейства.
Отдельные рода растений содержат по 2-3 вида. К родам, содержащим по 3 вида растений относятся: клевер (Trifolium), малина (Rubus), овсянница (Festuca).
Такие рода, как Artemisia, Veronica, Potentilla содержат по 2 вида. Род Salix также включает 2 вида растений. Ивы широко распространены в регионе, в пойме реки Есиль, по понижениям рельефа, по берегам водоемов.
Однако большинство рассмотренных родов содержит по 1 виду.
В рамках изучения растительности поймы реки Есиль нами были рассмотрены пойменные фитоценозы в черте города Петропавловск и для сравнения на удалении 25 км севернее областного центра в районе поселка Большая Малышка и п. Ташкентка.
Древесно-кустарниковая растительность поймы Есиль представлена 15 видами: 7 видов деревьев (Salix alba L. (рис.2), Salix Iriandra L., клен и др.) и 8 видов кустарников.
Вдоль самого русла встречается ежевика сизая (Rubus caesius L.), образующая заросли. Изредко среди зарослей кустарников отмечена малина.
Вдоль кромки воды произрастают водно-болотные растения: тростник (Phragmites australis Cav.), сыть скученная Cyperus glomeratus L., стрелолист Sagittaria Sagittifolia L., сусак зонтичный Butomus Umbellatns L., аир болотный (Acorns CalamusL.), клубнекамыш морской (Bolboschoenus maritimus (L.) Palla.) и ДР- сильно засорены сорными видами растений.
Рисунок 2 - Salix alba L. на правобережье р.Есиль (с. Большая Малышка, фото Г.С. Тлеубергеновой, 2019 г.)
Среди разнотравья вдоль берега реки отмечаем следующие виды: горичник Морисона -Peucedanum morissonii Besser ex Spreng., василисник желтый (Thalictrum flavum L.), горошек мышиный (Vicia crassa L.), щавель конский (Rumex Confertus Willd.), (Peucedanum palustre L.) (Inula sail cinum L.) (Achillea millefolium L.)
Характерна большая засоренность поймы рудеральными и сорными видами.
В районе с. Большая Малышка видовой состав растительности значительно разнообразен, однако вблизи самого поселка подходы к берегу реки, тропы также
Травянистый ярус слагают различные растения, некоторые образуют сплошной растительный покров. Высокое проективное покрытие отмечено для следующих видов: мята перечная - Mentha piperita L., лапчатка гусиная Potentilla anserina L., череда (Bidens tripartita L.), полынь (Artemisia vulgaris L).
Разнотравье представлено следующими видами: кипрей узколистный (Chamaenerion angustifolium (L.) ScopJ, вероника длиннолистная (Veronica Iongifolia L.), чистец болотный (Stachys palustris LJ, Equisetum fluviatile L., Cirsium setosum Wimm. & Grab.
1. Проведенный анализ жизненных форм растений, распространенных на данной территории выявил, что виды преимущественно относятся к травянистым многолетникам. Деревьев - 7 видов, кустарников - 8 видов (например, Rosa acicularis Lindl., Cerasus fruticosa Pali., Spiraea crenata L., Rubus idaeus L., Crataegus sanguinea Pali., Sorbus aucuparia L. и др.), несколько видов однолетников - вид (Crepis Iectorum L., Euphrasia tatarica Fisch, и др.), двулетних растений - 2 вида (Vincetoxicum hirundinaria Medicus, Chaerophyllum prescottiiUC).
Многочисленны травянистые лианы, среди них пузырник лопастной (Echinocystis lobate (Michx.) Torr, et A.Gray), относящийся к сем. Тыквенные (рис.З), Это заносной вид, интродуцент), в пойме реки вблизи поселков местами образует сплошные заросли. Очень агрессивный вид, обладающий высокой энергией семенного размножения, благодаря чему активно внедряется в естественные сообщества.
Еще одна лиана - цинанхум сибирский (Cynanchum Sibiricum WillclJ из сем. Ластовневые. Растение с длинными тонкими побегами до 5 м в длину, произрастает
Рисунок 4 - Cynanchum Sibiricum Willd.
(с. Большая Малышка, фото Г.С. Тлеубергеновой, 2019 г.)
Во флоре поймы присутствует много сорных видов: осот полевой, крапива двудомная, Calystegia sepium (L.) R.Br. Inula britannica L., дурнишник обыкновенный (Xanthium Strumarium L.). (Atriplex nitens Schkuhr), крапива (Urtica dioicaU) (Plantago media L.). Из паразитических видов встречается повилика европейская Cuscuta europaea L., густо оплетающая различные травы.
Вдоль правого русла реки у с. Большая Малышка тянутся посадки из сосны (Pinus Silvestris L. рис.5), во втором ярусе произрастает осина, клен Acer tataricum L.
Экземпляры сосен мощно развиты, имеется молодой подрост. Травянистый ярус сложен такими видами: злаки, горошек, тысячелистник, девясил шершавый, единично произрастает Pulmonaria mollis Wulfen ex Hornem (рис.6). Со стороны реки имеется пропаханная лесозащитная полоса. По краю полосы произрастают различные сорные растения: небольшие экземпляры Thlaspi arvense, вьюнка полевого.
(с. Большая Малышка, фото Г.С. Тлеубергеновой, 2019 г.)
Многие виды, подлежащие охране, являются элементами бореальной флоры, например, ластовень ласточкин (лекарственный) - Vincetoxicum hirundinaria Medicus и другие.
Также нами была рассмотрена флора березовых лесов, расположенных на надпойменной террасе реки Есиль. Рельеф имеет изрезанный характер, с узкими логами и оврагами, где произрастают березовые леса. Растительность характеризуется наличием влаголюбивых видов, типичных лесных мезофитов, а также наличием элементов бореальной флоры. Изучение проводилось в районе с. Ташкентка (18 км от города) и с. Березовка (14 км от города) вдоль русла реки. Изучение в районе с. Ташкентка проводилось в конце августа-начале сентября 2019 года, в районе с. Березовка в середине августа 2020 г. Лето 2020 г. было чрезвычайно засушливым, с июня по конец июля выпало всего 2 небольших дождя. Остальной период стояла сухая жаркая погода. Лето 2020 г. побило свой исторический максимум за 50-60 лет. Почва в плакорной части степи покрылась глубокими трещинами, растительность практически сухая, аспект желтовато-коричневого цвета. Отмечаем, что растения крайне низкорослые, особенно виды Galatella, Echinops, Dianthus. Дефицит влаги в июне месяце привел к слабому росту вегетативной массы.
В березняке надпойменной террасы вблизи п. Ташкентка доминантом является береза повислая (Betula pendula Roth.)., в подлеске произрастает боярышник, единично крушина. Из кустарников в большом количестве распространены шиповники (Rosa acicularis Lindl., Rosa canina L.).
Рассеянно произрастает борщевик сибирский (Heracleum Sibiricum LJ, достигающий в высоту 150-200 см. Растение находилось в стадии плодоношения. В единичном экземпляре обнаружен плиоценовый реликт бубенчик лилиелистный (Adenophora Iiliifolia (L.) A.DC.), достигающий в высоту 50-100 (150) см. Растение находилось в стадии плодоношения.
В березовом логу в районе с. Ташкентка в сентябре 2019 г. пышно развита растительность, папоротник орляк образует сплошные заросли, растения ярко- зеленого цвета. В березовом логу в районе с. Березовка в середине августа 2020 г. папоротник весь пожелтел, зеленых листьев очень мало. На дне лога имеется след от ручья, в котором скапливается влага в весенний период. Нами обнаружены небольшие популяции редких видов CKO: лилии мартагон (Lilia martagon L.), разного возрастного состава и купены душистой купена лекарственная (Poligonatum odoratum (Mill.) Druce.). Растения преимущественно произрастают на северной стороне лога и в низине. Наличие данных редких растений для территории CKO в небольшом удалении от города весьма интересный факт,. Изучение популяций редких видов CKO требует дальнейшего исследования и мониторинга.
Заключение
Таким образом, нами выявлен список видов, изучен родовой и видовой состав растений, произрастающих в пойме реки. На основе наших исследований было выявлено 122 вида из 102 родов (35,6 %) и 44 семейств. Среди покрытосеменных растений (Magnoliophyta), насчитывающих 119 видов (97,5 %) преобладают двудольные (Dicotyledoneae) - 99 видов (81,01%) из 81 рода (85,3%) и 32 семейств (72,7%). К классу Liliopsida относятся 20 видов растений (16,4%) из 9 семейств (20,5%) и 18 родов. Изучение популяций редких видов CKO требует дальнейшего мониторинга за состоянием данных видов во флоре области.
Литература:
- Глазунов В.А. Степная флора «Ишимских бугров» (Тюменская область)/Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения, серия Биологические науки, 2008. - с.71-79.
- Флора Казахстана. T.l-9/под ред.акад. Н.В. Павлова. -Алма-Ата: АН Казахской ССР, 1956-1966 гг.
- Иллюстрированный определитель растений Казахстана. Т.1. Алма-Ата: Наука, 19 69. - 644 с.
- Иллюстрированный определитель растений Казахстана. Т.2. Алма-Ата: Наука КазССР, 1972. - 571 с.
- Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. Спб.: изд. Мир и семья, 1995 г. - 992 с.
- Энциклопедия Северо-Казахстанской области. Алматы: Арыс, 2004. - 672 с.
- Тлеубергенова Г.C., Кузнецова М.А Флора и растительность Северо- Казахстанской области. Петропавловск, СКГУ им.М.Козыбаева, 2017. - 150 с.
- Никитина Н.Н., Сабаева НИ. Флористический состав степных сообществ Приишимья. /Приволжский научный вестник, серия Биологические науки, № 5 (21), 2013 г., с. 16-20.