Чужеродные виды сосудистых растений во флоре Омской области: общие сведения

Проблема биологических инвазий сегодня является одной из наиболее острых и активно обсуждаемых международным сообществом [1; 2]. Консорциум ведущих исследователей биологических инвазий реализуют ряд проектов (Delivering Alien Invasive Species Inventories for Europe, Ecology and Management of Alien Plant Invasions и др.) [3], основная цель которых – создание кадастра чужеродных видов и оценка последствий инвазий. Проблема биологических инвазий нашла свое отражение и в глобальных целях по сохранению биоразнообразия [4], согласно которым к 2020 г. инвазионные виды и пути их проникновения в естественные сообщества должны быть идентифицированы, подвергнуты ранжированию по степени приоритетности, а наиболее агрессивные – жестко контролироваться или уничтожаться. Внедрение чужеродных видов может способствовать ухудшению состояния окружающей среды, сопровождается серьезными экономическими последствиями и требует разработки мер по уменьшению нежелательных воздействий [1; 5].

Практическая деятельность по разработке Черных книг и «black»-листов в России только начинается. Созданы «Черная книга флоры Средней России» [6], «Черная книга Тверской области» [7]. В «Черную книгу флоры Сибири» [8] включено 58 инвазионных видов высших сосудистых растений, представляющих экологическую и экономическую опасность на территории 12 субъектов Сибирского федерального округа.

Специальных исследований по изучению инвазионных видов на территории Омской области не проводилось, в обобщающих флористических сводках [9; 10] содержатся лишь некоторые данные о чужеродных видах. Для г. Омска как урбанизированной и наиболее трансформированной территории региона указывается 145 чужеродных видов (ряд культурных растений, для оценки статуса которых в регионе еще недостаточно данных). По степени натурализации преобладают эфемерофиты (67 видов), меньшие значения имеют группы, образованные видами, прочнее закрепляющимися на новом местообитании: эпекофиты (42 вида) и колонофиты (36 видов) [10].

Лишь некоторые из инвазионных видов Омской области, оказывающие наиболее негативное влияние на основные отрасли экономики региона, отнесены к карантинным, а в местах их произрастания проводятся соответствующие мероприятия. По данным Управления Федеральной службы по ветеринарному и фитосанитарному надзору по Омской области [11], на территории региона зарегистрировано 4 карантинных вида: Solanum triflorum Nutt., Acroptilon repens (L.) DC., Cuscuta monogyna Vahl и C. campestris Yunck., общая площадь очагов которых составляет 7766,5 га.

Solanum triflorum впервые был обнаружен в 1943 г. в окрестностях г. Омска на полях Сибирского научно-исследовательского института сельского хозяйства и затем

1964 г. в плодовом саду Омского сельскохозяйственного института. Вероятно, был завезен с семенами [12]. К 2014 г. только в Таврическом районе зарегистрированы очаги на территории сельхозугодий 8 хозяйств, а общая площадь очагов в регионе составляет 5573,8 га.

Очаги Acroptilon repens отмечены в приграничных с Республикой Казахстан районах. В 2014 г. обнаружено 26 очагов A. repens на территории Максимовского, Борисовского сельских поселений Шербакульского района и Ореховского сельского поселения Одесского района, их общая площадь составляет 2166,7 га.

Cuscuta monogyna приводится во «Флоре Западной Сибири» [13] для г. Омска и с. Ачаир (Омский район). Вид обнаружен в 2009 и 2012 гг. на побегах ивы в урочище «Вишнячки» (Полтавский район), в 2011 г. – на приусадебном участке в Нововаршавском районе и в жилых микрорайонах г. Омска, в 2012 г. – на участке в садоводческом товариществе «Зеленый берег» и Новоомском сельском поселении (Омский район), в 2013 г. – на поросли шиповника, осины в заказнике регионального значения «Амрин-ская балка» (Москаленский и Полтавский районы). Cuscuta campestris зарегистрирована в 2008 г. в пойме р. Иртыша (Черлакский район) [11].

Указанные виды встречаются рассеяно в посевах и на залежах, как правило, не имеют высокого обилия или, реже, в местах заноса образуют очаги. Несмотря на карантинные мероприятия в последние годы наметилась тенденция увеличения площадей засорения Acroptilon repens и Solanum triflorum .

Целью настоящей работы является обобщение данных об инвазионных и потенциально инвазионных видах на территории Омской области для последующей разработки мероприятий по контролю численности и распространения. Данная статья представляет собой первую из серии публикаций, посвященных чужеродным видам сосудистых растений Омской области.

Авторы выражают глубокую признательность доктору биологических наук, профессору Б.Ф. Свириденко (Сургутский государственный университет ХМАО-Югры) за ценные замечания к рукописи и обсуждение списка видов, а также научному сотруднику А.А. Давыдовой (Омский государственный историко-краеведческий музей) за помощь в работе с гербарной коллекцией ОГИКМ.

Материалы и методы исследования

В основе «black»-листа (списка инвазионных и потенциально инвазионных видов) лежат данные предварительного анализа источников XIX–XXI вв. [9; 10; 13–24], коллекций гербариев Омского государственного педагогического университета (OMSK), Омского государственного историко-краеведческого музея (ОГИКМ), частично коллекции Национального исследовательского Томского государственного университета им. П.Н. Крылова (TK), а также личных сборов авторов. Предварительные материалы по предлагаемому списку были обсуждены при участии широкого круга заинтересованных лиц (ученых, органов исполнительной власти региона). Следует уточнить, что представляемый «black»-лист основан на анализе данных первого приближения, он может и должен изменяться с учетом новых сведений о распространении и биологии отдельных видов.

Для оценки статусов использованы категории, принятые в «Черной книге флоры Тверской области» [7], которые ориентированы на оценку уровня агрессивности инвазионных растений и особенностей их распространения. Для оценки степени натурализации была использована шкала, предложенная А.В. Крыловым [25; 26], включающая 10 градаций, группирующихся в три блока:

• I    – виды, не преодолевшие барьер размножения, не возобновляющиеся генеративно или вегетативно (степень натурализации N⁰–N²);

• II    – виды, преодолевшие барьер размножения, но не преодолевшие барьер, связанный с распространением диаспор (степень натурализации N³–N⁶);

• III    – инвазионные виды, преодолевшие барьер, связанный с распространением диаспор (степень натурализации N⁷–N⁹).

Результаты исследования

«Black»-list сосудистых растений Омской области по предварительным данным включает не менее 90 чужеродных видов. Распределение видов сосудистых растений Омской области по категориям агрессивности и степени натурализации приведено на рис. 1.

Рис. 1. Распределение инвазионных и потенциально инвазионных видов Омской области: А – по категориям агрессивности; Б – степени натурализации (не учтены виды, для установления степени натурализации которых недостаточно данных)

Более подробно стоит остановиться на видах-«трансформерах». Североамериканский вид Acer negundo L. не приводится в Сибири исследователями до начала XX в. [15; 17; 18]. Его распространение связано с созданием системы государственных лесозащитных полос в 1960–1970-х гг. [27]. В настоящее время клен ясенелистный широко встречается по югу Западной Сибири, растет в лесополосах, парках, садовых участках, по мусорным местам, распространен по оврагам и долинам рек, в подлеске березовых колков (преимущественно лесостепь).

Elodea canadensis Michx. имеет плюризональный, космополитный вторичный ареал. В Западной Сибири по одним сведениям этот вид появился в 1918 г. в р. Пышма и Шадринских прудах на территории Тюменской области [29], по другим – в 1927 г. в р. Быструшка близ г. Тюмени [13]. В июле 1962 г. Омский сельскохозяйственный институт с целью повышения кормовой базы водоемов для разведения уток интродуциро- вал элодею канадскую из оз. Шарташ (Свердловская область) в пруды учебного хозяйства института (г. Омск) и в оз. Горелое (Тюкалинский район) [28], результаты интродукции, вероятно, были безуспешны, так как вплоть до 2006 г. вид не обнаруживался в регионе. В настоящее время E. canadensis регистрируется не менее чем в 5% исследованных водных объектов бассейна рек Иртыша, Ишима и Оми, особенно широко распространена на юге лесостепной зоны. При массовом развитии может оказывать общее негативное воздействие на водные экосистемы: вытесняет аборигенные виды (Hydrilla verticillata (L. f.) Royle, Ceratophyllum demersum L., Potamogeton perfoliatus L. и др.), меняет условия освещенности, химический состав воды, способствует развитию замор-ных явлений, препятствует судоходству.

Рис. 2. Некоторые виды инвазионных и потенциально инвазионных растений Омской области:

А – ячмень гривастый Hordeum jubatum (Русско-Полянский район); Б – элодея канадская Elodea canadensis (Любинский район, долина р. Иртыша); В – яблоня ягодная Malus baccata (Таврический район);

Г – галинсога мелкоцветковая Galinsoga parviflora (г. Омск); Д – желтокислица прямостоячая Xanthoxalis stricta (г. Омск); Е – клен американский, ясенелистный Acer negundo (Азовский немецкий национальный район)

Инвазия Hordeum jubatum L., особенно в южной части области (центральная и южная лесостепь, степь), носит угрожающий характер. Являясь эдификатором, ячмень гривастый образует монодоминантные группировки, которые занимают обширные площади на пустырях, залежах, у жилья, вдоль автомобильных и железных дорог, солонцеватых лугах [30]. В полуестественных и естественных местообитаниях встречается вместе с Poa pratensis L., P. annua L., Juncus gerardii Loisel., Festuca pseudovina Hack. ex Wiesb. В первые годы вселения проективное покрытие вида составляет 10–20%, на 2–3-й год может достигать 50–80%. Устойчивость к механическому воздействию и засолению, толерантность к условиям местообитания, высокая семенная продуктивность во многом определяют эффективность инвазии. Наиболее активное расселение H. Juba-tum в регионе началось в 1990–2000 гг., наблюдается расширение северной границы ареала.

Особо следует отметить группу видов, которые в настоящее время не преодолели репродуктивный барьер (степень натурализации N⁰–N²). Эти виды способны удерживаться в местах заноса порой десятилетиями, нередко обильно цветут и плодоносят. К ним относятся культивируемые древесные растения: Acer tataricum L., A. ginnala Maxim. , Cerasus tomentosa (Thunb.) Wall., Elaeagnus commutata Bernh. ex Rydb., Pyrus ussuriensis Maxim. , Ulmus laevis Pall. Многие широко культивируемые в регионе травянистые растения при благоприятных условиях изредка способны давать диаспоры и возобновляются в течение нескольких лет, например, Aconogonon divaricatum (L.) Nakai ex Mori, Aster novi-belgii L. s.l., Callistephus chinensis (L.) Nees, Cosmos bipinnatus Cav., C. sulphureus Cav., Gypsophila perfoliata L., Lactuca sativa L., Thladiantha dubia Bunge, Xanthoxalis stricta (L.) Small. К сожалению, данных о распространении и биологии перечисленных видов недостаточно, что не позволяет оценить их статус и степень натурализации (возможно, речь должна идти о категории N³). Часть этих видов может преодолеть репродуктивный барьер, а другие нет. Так, Malva sylvestris L. в начале XX в. приводится М.М. Сиязовым [17] как дикорастущее сорное растения для огородов и садов г. Омска, однако в настоящее время встречается только в культуре.

Заключение

На территории Омской области известно не менее 90 видов инвазионных и потенциально инвазионных видов сосудистых растений. Наиболее опасными являются виды-«трансформеры», внедряющиеся в естественные и полуестественные сообщества, нарушающие сукцессионные связи, вытесняющие аборигенные виды и преобразующие растительные сообщества. На территории региона таких видов три: Acer negundo, Elodea canadensis и Hordeum jubatum (1-я категория). Видов относящихся ко 2-й категории, активно расселяющихся и натурализующихся в нарушенных, полуестественных и естественных местообитаниях, насчитывается 13, именно: Amaranthus retroflexus, Amelanchier spicata, Axyris amaranthoides, Conyza canadensis, Echinochloa crusgalli, Echinocystis lobata, Epilobium adenocaulon, Malus baccata, Medicago sativa, Melilotus officinalis, Plantago lanceolata, Setaria viridis, Tripleurospermum inodorum. Виды с категорией 1 и 2 обладают высоким инвазионным потенциалом, их последующее распространение может иметь существенный экологический и экономический ущерб. Наиболее многочисленная 3-я категория включает 43 вида (Acroptilon repens, Centaurea pseudomaculosa, Eremopyrum triticeum, Hippophae rhamnoides, Medicago varia, Rud beckia hirta и др.), к 4-й категории относится 31 вид (Elaeagnus angustifolia, Elsholtzia ciliate, Impatiens balsamina, Malva verticillata, Ulmus pumila и др.). По степени натурализации наименее многочисленная группа N0–N2 включает всего один вид (Impatiens balsamina). Следует уточнить, что для большинства видов, которые могут быть отнесе- ны к этой группе на настоящий момент, еще недостаточно данных. Наиболее многочисленная группа со степенью натурализации N3–N6 объединяет не менее 57 видов: Alcea rosea, Amaranthus blitoides, Campanula rapunculoides, Lactuca serriola, Ribes aureum и др. К группе N7–N9 относится 16 видов: Acer negundo, Conyza canadensis, Elodea canadensis, Lepidium densiflorum, Malus baccata и др.

Омская область, благодаря своему географическому положению (значительная протяженность с севера на юг; лесная, лесостепная и степная природно-климатические зоны), хорошо развитой системе автомобильных и железных дорог и хозяйственной освоенности, открыта для вселения аллохтонных видов, в первую очередь с запада и юга. В южных районах Омской области из-за сельскохозяйственной освоенности (большого количества нарушенных местообитаний, открытых для вселения) инвазионный потенциал выше, чем в северных.

N.V. Plikina

Omsk State Pedagogical University, Omsk

A.N. Efremov

Design Institute for Oil and Gas Projects Construction and Rehabilitation, Omsk

Alien species in the flora of vascular plants of the Omsk region: general data

The first results of the research of invasive and potentially invasive species of vascular plants flora of the Omsk region have been presented. The list of invasive and potentially invasive species is based on the data of the preliminary analysis of the literature sources of the XIX–XXI centuries, herbarium collections and private library of the author. As a result were received the data for the probable time of the appearance, extent of naturalizing and distribution of 90 species in the region. Four quarantine plant species are registered on the territory of the region: Solanum triflorum , Acroptilon repens , Cuscuta monogyna and C. campestris . In recent years there has been a tendency of the increase of the infested area by Acroptilon repens and Solanum triflorum . On the territory of Omsk region there are 3 “transformer” species (the 1st category): Acer negundo, Elodea canadensis and Hor-deum jubatum . There are 13 species belonging to the 2nd category dispersed and naturalized. The most numerous are the species of the 3th category (adventive species that are settling and naturalizing in disturbed habitats) and that includes 43 species, the 4th includes 31 species. According to the degree of naturalization the less studied and the less numerous group N⁰–N² includes only 1 species Impatiens balsamina . The most numerous group with the degree of N³–N⁶ unites more than 57 species, there are 16 species in the group N⁷–N⁹. The Omsk region has a well-developed system of roads and railways due to the geographical location and economic development, that’s why the region is open to invasion by allochthonous species, arriving especially from the West and South. In the Southern districts of the region the invasive potential is higher than in the Northern ones, due to the agricultural development (a large number of disturbed habitats which are open for invasion).