Анализ флоры гор Каркаралы

Флора, как естественно-историческое образование, является составной частью экосистем и слу­жит основным показателем происходящих изменений естественного или антропогенного происхож­дения [1]. В целях сохранения биологического разнообразия в Казахстане необходимо проводить оценку современного состояния региональных флор, оценивать их структуру и перспективу рацио­нального использования [2].

На территории Карагандинской области (Центральный Казахстан) интересным объектом иссле­дования являются горы Каркаралы, представляющие собой реликтовые сосновые леса с комплексом уникальных растительных сообществ [3, 4]. Несмотря на многолетние ботанические исследования [5], комплексный анализ флоры данного горно-лесного массива проведен не был.

Исходя из вышесказанного, целью нашего исследования являлось проведение таксономического анализа флоры гор Каркаралы с оценкой экологической структуры, типов ареалов, жизненных форм и хозяйственно-полезных групп растений.

Материалы и методы

Объектом исследования являлись дикорастущие виды растений гор Каркаралы (Каркаралинский район, Карагандинская область). Исследования проводили в период 2000-2009 гг.

При выполнении исследований авторами анализировался гербарный материал, хранящийся на кафедре ботаники КарГУ им. Е.А.Букетова (г. Караганда), в Жезказганском ботаническом саду (г. Жезказган) и в МНПХ «Фитохимия» (г. Караганда), имеющиеся литературные источники [6-18], а также результаты собственных полевых исследований.

Анализ жизненных форм растений проводили согласно работы И.Г.Серебрякова [19], экологиче­ский анализ — с учетом отношения растений к почвенной влаге [20]. Латинские названия растений приведены согласно сводки С.К.Черепанова [21]. Выявление хозяйственно-ценных видов проводили с учетом данных, приведенных в публикациях Н.В.Павлова [22], М.К.Кукенова [23] и ряда авторов [24-29]. Выделение типов ареалов растений проводили на основе их современного распространения с учетом принципов ботанико-географического районирования [1, 30-34].

Результаты и их обсуждение

Горы Каркаралы (или Каркаралинский горно-лесной массив) расположен на востоке Сарыарки, на территории Каркаралинского района Карагандинской области и представляет собой мелкосопоч­ный рельеф с изолированными массивами низкогорий, простирающийся с севера — северо-запада на юго-восток на 30-35 км, шириной 20-25 км. Горы являются одними из наиболее высоких в Цен­тральном Казахстане и состоят из отдельных грядовых гор (Жиренсакал, Актерек, Мырзашокы, Кар­каралы, Бугулы, Коктюбе, Шанкоз) [4]. Самый высокий пик — Комсомольский с высотой 1403 м над ур.моря, входящий в южную гряду Жиренсакал. Юго-восточнее этой гряды расположены горы Акте-рек высотой 1230 м над ур.моря и Мырзашокы высотой 1170 м над ур.моря. Севернее расположены: зубчатая гряда Каркаралы высотой до 1115 м над ур.моря (давшая название всему горно-лесному массиву), гряда Бугулы (1323 м над ур.моря) и гряда Шанкоз высотой до 1360 м над ур.моря. На за­паде расположена семивершинная Коктюбе (1254 м над ур.моря). Каркаралинский горно-лесной мас­сив разделен широкими межгорными долинами Кендара, Курозек, Каратока и другие, богат пресны­ми подземными водами.

Разнообразие рельефа, почвенных ресурсов определило развитие значительного флористическо­го разнообразия.

Таксономический анализ. В составе флоры гор Каркаралы было выделено 759 видов, относящих­ся к 352 родам и 85 семействам, что составляет 60,4 % от видового состава, 81,1 % от родового соста­ва и 85,9 % от состава семейств флоры Центрального Казахстана [35]. Основу флоры гор Каркаралы составляют цветковые растения (737 видов, или 97,1 % от общего числа видов), хвощи, папоротники и голосемянные представлены незначительно (0,8; 1,7 и 0,3 % соответственно). Общее число дву­дольных составило 587 видов, или 77,3 % от общего числа видов; однодольных — 150 видов, или 19,7 % (табл. 1).

Анализ распределения видов по семействам позволил выявить крупнейшие группы. Так, самое крупное семейство по числу родов и видов Asteraceae (50 родов, 131 вид, или 17,3 %), далее второе место занимает сем. Poaceae (32 рода, 63 вида, или 8,3 %), на третьем месте находится сем. Rosaceae (16 родов, 44 вида, или 5,8 %). Далее следуют сем. Fabaceae, Caryophyllaceae, Brassicaceae, Scrophu-lariaceae, Cyperaceae, Apiaceae и Lamiaceae (рис. 1).

В таблице 2 приведены сведения о крупнейших родах флоры гор Каркаралы. Так, доминирующее положение среди родов занимают Artemisia (25 видов, или 3,29 % от общего чис­ла видов), Carex (23 вида, или 3,03 %), Potentilla (14 видов, или 1,85 %), Astragalus (12 видов, или 1,58 %), Allium и Veronica (по 11 видов, или 1,45 %), Polygonum и Silene (по 9 видов, или 1,18 %), Poa и Salix (по 7 видов, или 0,92 %). Вышеуказанное распределение соответствует общему рас­пределению видов по таксономическим группам в Центрально-Казахстанском мелкосопочнике[30].

Экологический анализ. Нами выделено 7 экологических групп растений по отношению к условиям почвенного увлажнения: гидрофиты (водные растения), гигрофиты (прибрежно-водные растения), мезогигрофиты (растения переувлажненных почв), мезофиты (влаголюбивые растения), ксеромезофиты (растения, приспособленные к условяим с запасом влаги в почве несколько ниже среднего), мезоксерофиты (растения сухих мест) и ксерофиты (растения, произрастающие в условиях постоянного дефицита влаги).

В результате экологического анализа было выявлено, что большую часть видов составляют мезофиты — 318 видов (рис. 2): это Rubus saxatile, Fragaria vesca, Equisetum arvense, Delphinium elatum и другие. На втором месте находится группа ксерофитов — 143 вида, виды которой представлены Ephedra distachya, Helichrysum arenarium, Centaurea sibirica, Artemisia nitrosa, Artemisia austriaca. На третьем месте расположена группа мезоксерофитов — 109 видов. Среди них: Chenopodium album, Saussurea salsa, Ziziphora clinopodioides. На четвертом месте — группа ксероме-зофитов (90 видов). Остальная часть представлена мезогигрофитами (60 видов), гидрофитами (22 ви­да) и гигрофитами (17 видов).

Анализ жизненных форм. Среди исследуемых видов растений гор Каркаралы нами были выде­лены следующие экоморфы: деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, полукустарнички, травянистые многолетники, малолетники (одно- и двулетние растения) (табл. 3).

Преобладающая часть жизненных форм представлена травянистыми многолетниками — 505 растений, что составляет 66,53 % от общего числа видов. Это представители родов Astragalus, Veron­ica, Stipa, Saussurea, Serratula, Mentha, Salvia, Angelica и многие другие. Второе место занимают од­но- и двулетние растения — 172 вида (22,66 %) — виды из родов Poa, Isatis, Solanum, Hyoscyamus, Picris и других. На третьей позиции располагаются кустарники Juniperus sabina, Rosa laxa, Rosa spinosissima, Ribes nigrum, Rubus idaeus, Spiraea hypericifolia и другие. Остальные биоморфы пред­ставлены незначительным числом видов.

Ареалогический анализ. Во флоре гор Каркаралы отмечено 16 типов ареалов, которые объедине­ны в 3 группы: космополитную, бореальную и степную (табл. 4).

Как показывает ботанико-географический спектр, во флоре гор Каркаралы наиболее многочис­ленными являются виды палеарктического типа ареала — 208 растений (27,50 % от общего состава флоры), на втором месте находится голарктический тип — 155 видов, или 20,42 %. Третью позицию удерживают евросибирские растения — 110 видов, или 14,49 %. На четвертом месте располагаются космополитные растения — 98 видов, или 12,91 %. Остальные типы ареалов представлены незначи­тельным числом видов (от 4 до 43), при этом 12 оставшихся групп составляют 24,68 % от общего ви­дового состава.

На исследуемой территории отмечено 11 эндемов: Iris haematophylla, Atriplex crassifolia C.A.Mey, Silene karkaralensis A.Dmitr.et M.Pop., Berberis karkaralensis Kornilova et Potap., Papaver tenellum Tolm., Euphorbia andrachnoides Schrenk, Hyssopus macranthus Boriss., Thymus lavrenkoanus Klok., Artemisia kasakorum (Krasch.) Pavl., Serratula kirgisorum Iljin, Phalacrachena calva (Ledeb.) Iljin, что составляет 1,45 % от общего числа видов.

Анализ полезных растений. На территории гор Каркаралы отмечены следующие хозяйственно-ценные группы растений: технические, лекарственные, эфирно-масличные, ядовитые, кормовые, пи­щевые, декоративные, медоносные, витаминные и инсектицидные (рис. 3). Общее число полезных растений флоры составило 445 видов (58,63 % от видового состава флоры).

Наибольшую группу составляют лекарственные, кормовые и технические растения, незначи­тельно представлены декоративные и инсектицидные.

Таким образом, во флоре гор Каркаралы выявлено 759 видов сосудистых растений, относящихся к 352 родам и 85 семействам. Доминирующими семействами являются Asteraceae, Poaceae, Rosaceae, Fabaceae, Caryophyllaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Cyperaceae, Apiaceae и Lamiaceae; веду­щими родами Artemisia, Carex, Potentilla, Astragalus, Allium, Veronica, Polygonum, Silene, Poa, Salix. В экологическом спектре преобладают мезофиты, ксерофиты и мезоксерофиты; среди жизненных форм — травянистые многолетние растения. Крупнейшими типами ареалов являются палеарктический, голарктический и евразиатский. Среди хозяйственно-ценных видов можно отметить лекарственные, кормовые и эфирно-масличные растения.

Полученные результаты могут быть использованы для формирования региональной флоры Цен­трального Казахстана. 

Список литературы

1. 1         Голоскоков В.П. Флора Джунгарского Алатау: конспект и анализ. — Алма-Ата: Наука, 1984. — 224 с.
2. 2         БайтеновМ.С. Флора Казахстана. — Т. 2. Родовой комплекс флоры. — Алматы: Ғылым, 2001. — 280 с.
3. 3         Ержанов Е.Т., Ержанов Т.Н., Шарипов Ш., Махметов Ж. Степные экосистемы казахского мелкосопочника // Мат.междунар. науч.-практ. конф. Актуальные проблемы экологии и природопользования в Казахстане и сопредельных территориях. — Павлодар, 2006. — Ч. 1. — 213,214-б.
4. 4         Каркаралинский государственный национальный парк. — Алматы, 2004. — 83 с.
5. 5         Куприянов А.Н., Манаков Ю.А., Хрусталев И.А. История изучения флоры Каркаралинских гор // Тр. между-нар.науч.конф. Растительный мир и его охрана. — Алматы, 2007. — С. 45—47.
6. 6         Павлов Н.В. Флора Центрального Казахстана. — Ч. 1. — М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1928. — 178 с.
7. 7         Павлов Н.В. Флора Центрального Казахстана. — Ч. 2. — М. -Л.: Изд-во АН СССР, 1935. — 546 с.
8. 8         Павлов Н.В. Флора Центрального Казахстана. — Ч. 3. — М. -Л.: Изд-во АН СССР, 1938. — 428 с.
9. 9         Денисова Л.В. Сфагновое болото в Каркаралинских горах // Ботанический журн. — 1962. — Т. 17. — № 9. — С. 1354-1358.
10. 10      Денисова Л.Ф. О новых местонахождениях некоторых редких растений Центрального Казахстана // Научные основы охраны природы. — 1973. — Вып. 2. — С. 319-323.
11. 11      Горчаковский П.Л. Лесные оазисы Казахского мелкосопочника. — М.: Наука, 1987. — 158 с.
12. 12      Ержанов Т.Н., ЕржановЕ.Т., Шарипов Ш. и др. Экологические особенности происхождения реликтов флоры сосно-
    вых лесов Каркаралинских гор // Материалы III междунар. науч.-практ. конф. Актуальные проблемы экологии. — Т. 1. —Караганда, 2004. — С. 127-129.
13. 13         Куприянов А.Н. О новом виде рода Gypsophila (Caryophyllaceae) из Центрального Казахстана // Ботанический журн.—  1989. — Т. 74. — № 12. — С. 1785,1786.
14. 14         Куприянов А.Н., Михайлов В.Г. Новое нахождение Epipogium aphyllum (Orchidaceae) // Ботанический журн. — 1987.—  Т. 73. — № 10. — С. 1403-1404.
15. 15         Куприянов А.Н., Михайлов В.Г. Новые и редкие растения для Центрального Казахстана // Ботанический журн. —1989. — Т. 74. — № 4. — С. 545-547.
16. 16         Куприянов А.Н., Михайлов В.Г. Новые и редкие растения ранневесенней флоры Центрального Казахстана // Ботани­ческие материалы Ин-та ботаники. — Алма-Ата, 1987. — Вып. 15. — С. 11-13.
17. 17         Анапиев И.М. Редкие растения Каркаралинских гор как объект охраны // Охрана генофондов и рациональное исполь­зование растительности Центрального Казахстана: Сб.науч.тр. — Караганда: Изд. КарГУ, 1990. — С. 10-13.
18. 18         Куприянов А.Н., Михайлов В.Г. Список растений Каркаралинского национального парка // Ботанические исследова­ния Сибири и Казахстана. — 2007. — Вып. 13. — С. 5-38. 
19. 19         СеребряковИ.Г. Экологическая морфология растений. — М.: Высш. шк., 1962. — 378 с.
20. 20         БыковБ.А. Экологический словарь. — Алма-Ата: Наука, 1983. — 216 с.
21. 21      Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). — СПб.: Наука, 1995. — 992 с.
22. 22         Павлов Н.В. Растительное сырье Казахстана. — М. -Л.: Изд-во АН СССР, 1947. — 552 с.
23. 23         КукеновМ.С. Ботаническое ресурсоведение Казахстана. — Алматы: Ғылым, 1999. — 160 с. 
24. 24         Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Magnoliaceae-Limoniaceae. — Л.: Наука, 1984. — 460 с.
25. 25         Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Paeoniaceae-Thymelidaceae. — Л.: Наука, 1985. — 336 с.
26. 26         Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Rutaceae-Elaeagnaceae. — Л.: Наука, 1988. — 357 с.
27. 27         Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Caprofoliaceae-Plantaginaceae. — Л.: Наука, 1990. — 328 с.
28. 28         Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейство Asteraceae (Compositae). — СПб.: Наука, 1993. — 540 с.
29. 29         Дикорастущие технические и лекарственные растения Казахстана // Тр. Ин-та ботаники АН КазССР. — 1975. — Т. 34. — С. 67-74.
30. 30         Карамышева З.В., Рачковская Е.И. Ботаническая география степной части Центрального Казахстана. — Л.: Наука, 1973. — 250 с. 
31. 31         Ареалы лекарственных и родственных им растений СССР: Атлас. — Л.: Изд-во Ленинград. ун-та, 1983. — 208 с.
32. 32         ТолмачевА.И. Метод конкретных флор. — М.: Наука, 1982. — 210 с.
33. 33      Лавренко Е.М. Провинциальное разделение Центрально-Азиатской и Ирано-Туранской подобласти Афро-Азиатской
    пустынной области // Ботанический журн. — 1965. — Т. 50. — № 1. — С. 3-15.
34. 34      Коровин Е.П. Растительность Средней Азии и Южного Казахстана. — Ташкент: Гос. Ср.-Аз. изд-во, 1934. — 480 с.
35. 35      Ишмуратова М.Ю., Тлеукенова С. У. О сосудистых растениях флоры Центрального Казахстана // Вестн. КарГУ. —Сер. Биология, медицина, география. — 2009. — № 4. — С. 9-20.