Биоразнообразие флоры высших и низших растений Южно-Уральского заповедника, вопросы охраны

Южно-Уральский государственный природный заповедник расположен на территории наиболее возвышенных районов Южного Урала с выраженной высотной поясностью. Растительность представлена горными темнохвойными, сосновыми и широколиственными лесами, горными болотами, подгольцовыми лугами, гольцами. Заповедник организован в 1978 г. с целью сохранения уникальных природных комплексов Южного Урала.

История изучения растительного мира центральной высокоподнятой части Южного Урала насчитывает уже около 250 лет [1, 2, 3]. Первые ботанические наблюдения и описания растений на территории заповедника и в ближайших окрестностях были выполнены натуралистами-путешественниками XVIII-XIX веков И.И. Лепехиным (1770 г.), И.Г. Георги (1773 г.) и А.А. Леманом (1839 г.). Значительный вклад в познание высокогорной флоры внес Ю.К. Шелль (1878 г.), составивший первый аннотированный список высших и низших растений. Ботаники О.А. Федченко и Б.А. Федченко в 1892 г. дополнили флористический список целым рядом новых видов. Первое краткое описание растительности высокогорных областей привел А.С. Меч (1895 г.). В первой половине XX века в центральной части Южного Урала исследования флоры и растительности, гербарные сборы проводили А.К. Носков (1912 г.), О.Э Кнорринг (1917-1918 гг.), Е.Г. Бобров (1926 г.), С.Ю. Липшиц (1927 г.), С.Н. Недригай-лов (до 1928 г.), Б.А. Тихомиров (1940 г.), Л.А. Соколова (1940 г.), эвакуированные украинские ботаники М.И. Котов, А.Л. Лыпа, Д.К. Зеров и ленинградский ботаник В.И. Грубов (1942-1943 гг.). Благодаря этим работам флористическая картина региона существенно пополнилась. В послевоенные годы большой вклад в познание флоры и растительности высокогорий Южного Урала внесли геоботанические исследования П.Л. Гор-чаковского (1948-1950-е гг.), охарактеризовавшего зональность и поясность растительности, осветившего вопросы эндемизма и реликтово-сти местной флоры. В 1950-1990-е годы в регионе работали К.Н. Игошина (1955 и 1957 гг.), Е.В. Кучеров и Г.В. Попов (1960 г.), А.А. Мулдашев (с 1982 г.), Ф.М. Габдрафиков (1979 г.), Э.П. Позднякова (1980-1981, 1990 гг.) и другие. Середина

1990-х годов знаменует собой начало целенаправленной инвентаризации флоры высших и низших растений, травянистой, древесной и лесной растительности заповедника сотрудниками Уфимского института биологии совместно с сотрудниками других учреждений и самого Южно-Уральского заповедника (А.А. Мулдашев, А.Х. Галеева, Ю.П. Горичев, А.Р. Ишбирдин, Э.З. Баишева, Н.С. Байтерякова, С.Е. Журавлева, В.Б. Мартыненко, Р.Р. Кабиров, П.С. Широких, П.В. Куликов, А.Ю. Кулагин, А.Н. Давыдычев и другие). Эти исследования продолжаются и по настоящее время.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Высшие сосудистые растения . На территории Южно-Уральского заповедника установлено произрастание 788 видов высших сосудистых растений, относящихся к 97 семействам, из них 705 видов природной флоры и 83 адвентивных вида. К реликтовым относятся 59 видов, из которых плиоценовых реликтов - 6, плейстоценовых реликтов - 53. Выявлено 24 эндемика, среди которых преобладают высокогорные виды [2, 4, 5, 6, 7].

На территории отмечено произрастание 8 видов сосудистых растений, занесенных в Красную книгу Российской Федерации (2008), в т.ч. 5 видов сем. Orchidaceae - Cephalanthera rubra (L.) Rich., Cypripedium calceolus L., C. macranthon Sw., Neottianthe cucullata (L.) Schlechter, Orchis mascula (L.) L., 1 вид сем. Fabaceae - Astragalus clerceanus Iljin et Krasch., 1 вид сем. Poaceae - Stipa pennata L., 1 вид сем. Asteraceae - Saussurea uralensis Lipsch. Все они, кроме Astragalus clerceanus , отнесены к категории редкости 3, последний отнесен к категории 2. Также во флоре заповедника отмечено 55 видов сосудистых растений, занесенных в Красную книгу Республики Башкортостан [8] , из которых 8 - эндемики Урала.

Видовые стратегии охраны биоразнообразия редких видов реализуются через изучение особенностей популяционной биологии видов: численности популяций, возрастной и вита-литетной структуры, антэкологии, стратегий жизни на организменном и популяционном уровнях и др. [9, 10]. На протяжении последних 10-15 лет ведется мониторинг состояния цено-популяций 6 видов сосудистых растений ( Orchis mascula , Cypripedium calceolus , Cephalanthera rubra ,

Neottianthe cucullata, Astragalus clerceanus и Stipa pennata ) занесенных в Красную книгу Российской Федерации [11] и 10 видов ( Epipactis atrorubens (Hoffm. ex Bernh.) Schult., Gymnadenia conopsea (L.) R.Br., Coeloglossum viride (L.) Hartm., Cypripedium guttatum Sw., Dactylorhiza fuchsia (Druce) Soó , Listera ovata (L.) R. BR. и Listera cordata (L.) R. BR., Botrychium lunaria (L.) Sw. , Chimaphila umbellata (L.) Barton , Cardamine trifi da Poir.), занесенных в Красную книгу Республики Башкортостан [8].

В последние годы изучаются вопросы си-нантропизации флоры заповедника. Флора синантропных местообитаний Южно-Уральского заповедника и граничащих с ним территорий насчитывает 295 видов высших сосудистых растений, относящихся к 191 роду и 47 семействам. Подавляющая часть этих видов встречается на территориях населенных пунктов, расположенных по границе заповедника или, в редких случаях, внутри него на землях сельских поселений. Кроме того, многочисленные синантропные виды обнаружены и постоянно выявляются вдоль многокилометровых автомобильных и железных дорог, ЛЭП и газопроводов, пересекающих заповедник. В таксономическом спектре лидируют семейства Asteraceae (54) и Poaceae (29), а также Lamiaceae (20), Rosaceae (20), Caryophyllaceae (16), Fabaceae (15), Brassicaceae (14), Polygonaceae (11), Scrophulariaceae (9). Доля антропофитов составляет 43%, среди этих видов преобладают рудеральные, в т.ч. адвентивные ( Amaranthus blitoides S. Wats. , Ambrosia trifi da L. , Eschscholzia californica Cham. , Senecio viscosus L. и др.), сорные виды, натурализующиеся культурные и сегетальные виды растений (эргазиофи-ты). Основными путями заноса и источником распространения синантропных видов в ЮУГПЗ является транспортная сеть (железная дорога, автомагистрали), а также населенные пункты, в которых ведётся хозяйственная деятельность. Сравнительный анализ с флорами прочих ООПТ и сопредельных регионов показал, что заповедник принадлежит к территорий с умеренным уровнем синантропизации [7].

Из редких, известных для территории Республики Башкортостан в 1-5 местонахождениях, на территории заповедника встречены: виды с дизъюнктивным ареалом ( Brachythecium erytrorrhizon ssp. asiaticum , Pseudohygrohypnum subeugyrium (Renauld & Cardot) , Dicranum drummondii Müller Hal., Syn. Musc. Frond. , Sphagnum subnitens Russow&Warnst , Myurella sibirica (C. Müll.) Reim. ); виды, распространенные в высокогорьях выше границы леса ( Lescuraea saxicola (Schimp. in B.S.G.) Milde , Lescuraea incurvata (Hedw.) E. Lawton. , Grimmia incurve, Grimmia longirostris Hooker, Musci Exot. , Kiaeria starkei (F.Weber&D.Mohr) I. Hagen , Pteryginandrum filiforme Hedw. ), а также виды, характерные для заболоченных лесов и олиготрофных болот ( Paludella squarrosa Bridel , Pseudobryum cinclidioides (Huebener) T.J.Kop. , Sphagnum fimbriatum Wilson. , Sphagnum majus (Russow) C.E.O.Jensen ). Один из редких видов (Plagiomnium confertidens) на Урале растет на восточной границе ареала. В Красную книгу РБ включено 6 видов: Frullania bolanderi Austin. , Dicranum viride (Sull. & Lesq.) Lindb. , Sphagnum subnitens, Plagiomnium confertidens, Paludella squarrosa, Entodon schleicheri (Schimp.) Demet. [12].

Цианобактерии и водоросли. На территории заповедника ведутся альгологические исследования. В ходе изучения почвенной аль-гофлоры ЮУГПЗ было обнаружено 68 видов и разновидностей цианобактерий и водорослей, относящихся к 5 отделам, 11 классам, 16 порядкам, 25 семействам и 42 родам. Основу списка составляют зеленые водоросли (53 %) и цианобактерии (34 %). Первые ранговые места принадлежат семействам: Chlorococcaceae, Oscillatoriaceae, Ulotrichaceae. Результаты исследования показали, что ведущими являются отделы Chlorophyta (51%) и Cyanophyta (Cyanoprocaryota) (43%). Наибольшее разнообразие имеют семейства Chlorococcaceae, Chlamydomonadaceae и Phormidiaceae . В списке ведущих родов доминируют цианобактерии и зеленые водоросли.

В спектре экобиоморф преобладают виды-убиквисты Сh-форм, однако значительна доля C- и H- форм.

Количественный анализ альгофлоры почвенных образцов позволил выявить доминантные виды по обилию и встречаемости, а также оценить активность видов.

В отделе Chlorophyta по обилию доминировали виды Chlamydomonas oblongella Lund, Ch. globosa Snow, Myrmecia incisa Reisigl.

По встречаемости в состав доминантной группы (F>40%) принадлежат следующие виды Chlamydomonas oblongella Lund, Chlorococcum infusionum (Schrank) Menegh., Brаcteacoccus minor var. desertorum (Chod.) Petrova.

Единично (F<10%) встречались следующие виды: Spongiochloris spongiosa Starr, Myrmecia macronucleata (Deason) V.Andr., Dictyochloris fragilis (Chod.) Petrova, Sphaerocystis schoeteri Chod., Chlorella vulgaris Beijer, Chlorosarcinopsis dissociate Hernd., Borodinella polytetras Mill, Tetracystis aggregata Brown et Bold, Tetracystis elliptica Nakano, Tetracystis pampae Brown en Bold., Ulothrix moniliformis Kutz., Chlorhormidium fl accidum var. nitens Menegh. Emend. Klebs, Stichococcus minor Näg. S.Str., Hormidiopsis crenulatum (Kutz.), Cladophora glomerata Kütz., Cosmarium incertum var. hibernicum .

Из цианобактерий вид Oscillatoria tenuis F. uralenzis Elenk. является доминантом по обилию, но по встречаемости (F>30%) является субдоминантом, а Oscillatoria ornata (Kütz.)Gom. доминирует только по обилию.

Единично встретились Oscillatoria amoena (Kütz.) Gom., Oscillatoria formoza Bory, Spirulina laxa, Phormidium fragile (Menegh.) Gom., Schizotrix Friesü, Microcoleus vaginatus (Vauch.) Gom., Plectonema boryanum f.hollerba hianum, Nostoc commune (Vauch.)Elenk., Nostoc pruniforme (Ag.), Anabaena Hassali (Kütz.)Wittr. F. macrospora (Wittr.) Elenk, Gleocapsa magma (Bred) Kuetz. emend. Hollerb.

Из эвгленовых вид Euglena viridis Ehr. встретился только один раз.

Из диатомовых водорослей вид Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun. является доминантным и по обилию, и по встречаемости (F>40%).

Из желтозеленых единично встречались: Pleurochloris magna Boye-Pet, Elliрsoidon solitare (Geitl.) Pasch., Botryochloris minima Pasch., Heterotrix exilis (Keebs) Pasch.

Активность видов изменялась от 0,3 до 3. Максимальная была отмечена для вида Hantzschia amphioxys (Ehr.) Grun. (3 балла).

Изучение эпифитных водорослей на коре деревьев ( Acer negundo L., Betula verrucosa Ehrh., Sorbus aucuparia L., Populus nigra L., Pinus sylvestris L., Abies sibirica Ledeb.) позволило выявить 9 видовых таксонов, относящихся к отделу Chlorophyta: Desmococcus vulgaris (Nag.) Brand emend Vischer. , Dactylococcopsis rhaphidioides Hansg., Trentepohlia umbrina (Kütz.) Born., T. odorata (Wigg.) Wittr. , T. uncinata (Gobi) Hansg., T. abietina (Flot.) Hansg., Trebouxia arboricola Pium., Myrmecia incisa Reisigl.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, биоразнообразие флоры высших сосудистых растений на территории

ЮУГПЗ изучено достаточно полно. Основными направлениями исследований этой группы растений становятся изучение биологии редких видов, разработка видовых стратегий охраны биоразнообразия, мониторинг процессов си-нантропизации флоры. Перспективным становится направление исследования динамики флоры и растительности в связи с глобальными изменениями климата. На территории заповедника в лучшей степени изучена бриофлора лесных сообществ, в связи с этим актуальным становится интенсификация исследования флоры прочих типов растительности - лугов (в т.ч. подгольцовых), гольцов, болот, скальных местообитаний. Необходимо продолжение дальнейших исследований состава и структуры альго-ценозов. По возможности полное исследование структуры и состояния биоразнообразия растений уникального природного комплекса ЮжноУральского заповедника продолжает оставаться актуальным направлением в изучении биоразнообразия горного Урала в целом.