К изучению флоры прудов национального парка "Хвалынский"

Национальный парк (НП) «Хвалынский» - единственный национальный парк в Нижнем Поволжье. Был образован постановлением Правительства Российской Федерации 19 августа 1994 г. в Хвалынском административном районе и расположен на северо-востоке Саратовского Правобережья. Постановлением Правительства Саратовской области от 23 апреля 2004 года образована охранная зона национального парка (Седова, 2007).

На территории национального парка имеются крупные балки с ручьями грунтового питания, родники. Реки, озера и пруды находятся на территории охранной зоны. Пруды являются важными составляющими поверхностных вод НП, имеющими высокую хозяйственную значимость, поскольку они обеспечивают обогащение региональной флоры новыми заносными видами и служат дополнительными местообитаниями.

Целью настоящей работы явилось исследование флоры некоторых искусственно созданных водоемов НП «Хвалынский», проведенных в полевой сезон 2008 г. в составе экспедиций кафедры ботаники и экологии Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского. Во время флористических исследований было изучено 15 прудов, собрано и определено около 250 листов гербария.

Исследование флоры прудов проводилось по общепринятой методике (Катанская, 1956; Белавская, 1975; Лисицына, 2003; Матвеев и др., 2005). Во время флористических исследований нами учитывались все виды сосудистых растений, встреченные в водной среде, а также на сырых и периодически затопляемых берегах водоемов.

Основными типами малых искусственных водоемов по генезису являются овражно-балочные, наливные и копаные пруды. Большинство из них существуют более 30 лет.

Флора изученных прудов НП «Хвалынский» насчитывает 247 видов растений, относящихся к 162 родам, 56 семействам и 4 отделам. Отдел Magnolio-phyta содержит 244 вида, Charophyta и Bryophyta – по 1 виду (Chara sp., Cra- toneurum filicinum (Hedw.) Roth соответственно), Equisetophyta – 4 вида (Equi-setum arvense L., E. fluviatile L., E. pratense Ehrh., E. sylvaticum L.). В изученной флоре однодольные (Liliopsida) представлены 63 видами, 34 родами и 13 семействами, двудольные (Magnoliopsida) – 177 видами из 124 родов и 40 семействами, что составляет соответственно 26% и 72% от количества всех видов исследуемой флоры, т. е. по числу видов, родов и семейств двудольные доминируют над однодольными. Такое преобладание двудольных (72% от списка флоры сосудистых) свойственно флоре наземных местообитаний, что обусловлено большей долей береговых растений (177 видов, или 72% от числа сосудистых).

По числу видов преобладают семейства Asteraceae – 36 видов, Poaceae – 22, Fabaceae – 18, Cyperaceae и Lamiaceae - 12, Rosaceae – 11 видов. Положение семейства Asteraceae на первом месте, а также включение в десятку таких семейств как Poaceae, Fabaceae, Cyperaceae и Lamiaceae в исследованной флоре характерно для изучаемых водных экосистем (Матвеев и др., 2005). На искусственных водоемах с непостоянным уровнем сезонного регулирования формируется зона временного затопления, особенно к концу лета, с преобладанием в растительном покрове заходящих в воду береговых видов растений. Данное положение семейств объясняется положением объектов исследования в лесостепной природной зоне, а, следовательно, и большим влиянием степной и лесной флор на состав флоры прудов.

Таблица 1

Распределение видов по жизненным формам

Жизненные формы	Число видов	Доля от общего числа видов, %
Деревья	9	3,6
Кустарники	15	6,1
Полукустарнички	4	1,6
Многолетние травы, в т.ч.	150	61,2
бескорневые	1	0,4
кистекорневые	6	2,5
стержнекорневые	24	9,7
длиннокорневищные	66	26,9
короткокорневищные	34	13,8
дерновинные	4	1,6
рыхлодерновинные	8	3,2
клубневые	1	0,4
корнеотпрысковые	6	2,5
Двулетники	16	6,5
Однолетники	51	20,8
Всего	245	100

Изученная флора включает 162 рода. Из них 85% от общего числа родов представлены одним или двумя видами. Наибольшее число видов включает род Carex , содержащий семь видов, следующими идут Potamogeton (6 видов), Salix и Ranunculus представлены каждый по пять видов, Bidens , Artemisia , Achillea , Myoso-tis , Galium , Trifolium , Rumex , Polygonum и Equisetum содержат по четыре вида.

Указанные особенности таксономического состава говорят о явной несфор-мированности флоры исследованных прудов как флоры водных объектов, её нестабильности и большом количестве в ней случайных видов, которыми являются для водной среды подавляющее большинство представителей семейства Aste-raceae, Papilionaceae и Laminaceae. Такое своеобразие флоры прудов по сравнению с флорами естественных водоёмов и водотоков связано со значительно меньшей возможностью получения диаспор водных растений.

По системе И.Г. Серебрякова исследуемые виды представлены шестью жизненными формами: деревьями, кустарниками, полукустарничками, многолетними, двулетними и однолетними травами (табл. 1).

Таблица 2 Распределение видов по фитоценотическим группам Среди выделенных жизненных форм господствуют многолетние травы, на которые приходится 150 видов, Фитоценотические группы Число видов % от общего числа видов а в частности длиннокорневищные многолетники (66 видов). Представители данной биоморфы отличаются большой экологической пластично- Водные 28 11,3 Болотные 22 8,9 стью и могут выдерживать временное Луговые 57 23,1 понижение уровня воды. Деревья и Лесные 44 17,8 кустарники представлены в основном видами семейства Salicaceae. Виды изученной флоры относятся к шести основным фитоценотиче- Степные 16 6,5 Сорные 35 14,2 Степно-сорные 7 2,8 Лугово-сорные 25 10,2 Лесо-сорные 13 5,3 ским группам, однако некоторые из Всего: 247 100 них занимают промежуточное положе- ние и в связи с этим выделены еще три группы (табл. 2).

Фитоценотический анализ показал, что наибольшее количество видов относится к луговым растениям, как уже отмечалось, исследованная флора отличается большей долей береговых растений. Наличие многочисленных лесных видов можно объяснить тем, что большинство прудов располагается в непосредственной близости лесных массивов. Многочисленны сорные виды, на которые приходится вместе с лугово-сорными, степно-сорными и лесосорными 80 видов или 32,3%, что свидетельствует о существенном антропогенном влиянии на состав флоры в связи с использованием прудов для отдыха, водопоя скота, выгула водоплавающей птицы и т.д. Водные и болотные растения, хотя и уступают наземным по количеству, в зарастании водоемов играют ведущую роль.

Анализ экологического состава флоры показал преобладание на прудах мезофитов (57 таксонов, или 23,1% от общего числа видов), гигрофитов (35 таксонов, или 14,2%) и мезогигрофитов 20 видов (8,1%). Доля этих групп растений на прудах в процентном отношении значительно больше, чем на других типах водных объектов за счёт большого разнообразия гигрофитов и мезофитов. В то же время типично водные растения — гидрофиты и гелофиты – представлены во флоре прудов лишь 18 видами (7,3%) и 10 видами (4,1%) соответственно, что в процентном отношении заметно меньше, чем во флоре других водных объектов. Довольно многочисленны ксеромезофиты (43), мезоксерофиты (25). Остальные виды распределились по экологическим группам следующим образом: гигрогелофиты представлены 16 видами (6,5%), гигромезофиты – 12 видами (4,8%), ксерофиты – 11 видами (4,5%). Включение во флору изучаемых объектов мезофитов и ксерофитов, позволяет учесть специфику водоемов и составить объективную картину о флоре прудов в целом.

Таблица 3 Структура флоры изученных прудов НП «Хвалынский» Водная флора исследованных прудов (табл. 3, 4), куда относятся только гид- № пруда "Водное ядро" флоры При-брежно-водные виды Вся водная флора Заходящие в воду береговые растения Весь комплекс видов рофиты, гелофиты и гигрогелофиты, представлена 44 видами, 30 родами и 23 семействами. Цветковые растения относятся к 27 родам и 41 виду, из них 14 видов 1 1 2 3 41 44 принадлежат классу Magno- 2 1 8 9 34 43 liopsida и 28 видов — Li-liopsida. При этом отделы Charophyta, Bryophyta и 3 5 7 12 26 38 4 2 3 5 14 19 5 9 7 16 38 54 6 1 6 7 41 48 Equisetophyta представлены 7 7 13 20 53 73 одним видом. Наибольшее 8 2 8 10 55 65 число видов включают се- 9 3 9 12 11 23 мейства Cyperaceae — 8 и Potamogetonaceae – 6 видов, 10 3 9 12 30 42 11 7 11 18 55 73 12 1 5 6 46 52 Poaceae и Lemnaceae со- 13 1 4 5 36 41 держат по 3 вида, остальные 14 1 3 4 39 43 семейства — по 1—2 вида. 15 5 8 13 33 46 Видовой состав водной флоры составляет 17,8% от всего комплекса видов.

Для установления степени сходства водной флоры исследованных прудов с флорой прудов Лесостепного Предволжья (Папченков, Соловьева, 1995), Саратовского (Матвеев, 1990) и Волгоградского водохранилищ (Седова, 2007) был использован коэффициент Жаккара, который показал, что близкие величины сходства изученная водная флора имеет с водной флорой Волгоградского водохранилища (0,5), с флорой прудов Лесостепного Предволжья – 0,4, менее сходна с флорой Саратовского водохранилища (0,3).

Как видно из таблиц 3 и 4 наиболее богаты во флористическом отношении водные флоры прудов №5, №7 и №11. Возраст этих прудов составляет около 40 лет. По происхождению являются копанями. Береговая линия хорошо развита. Характеризуются относительно стационарным уровенным режимом.

Пруды №4, 6, 14, 13 отличаются наименьшим флористическим разнообразием водной флоры. Это объясняется сильно закустаренными берегами, что влияет на световой режим водоемов, его прогреваемость, а, следовательно, и на флористический состав. По происхождению так же являются копанями. Береговая линия почти прямая, берега пологие, постепенно сливающиеся с окружающей местностью (исключение пруд №4, характеризуется крутыми, обрывистыми берегами). На этих прудах (№4, 6, 14) погруженная растительность представлена чистыми фитоценозами Cratoneurum filicinum (Hedw.) Roth., которые образуют пояс шириной до 1,5 – 2 м вдоль береговой линии, на пруду №13 – разреженными зарослями Ceratophyllum demersum L.

Таблица 4

Виды растений водной флоры и их встречаемость на прудах НП «Хвалынский»

Экологические группы и виды растений

co

a

a=

CQ

• G

В 3

В 3

s

G

GG-

g s

G S

G S

G

G

G

G

G G

G GC

G

G bS

G

G

G

Виды «водного ядра» Гидрофиты

Batrachium Rionii (L.) Num.

+

Ceratophyllum demersum L.

+

+

+

+

+

Chara sp.sp.

+

+

+

Cratoneurum filicinum (Hedw.) Roth.

+

+

+

+

+

Elodea canadensis Michx.

+

Lemna minor L.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Lemna trisulca L.

+

+

Myriophyllum spicatum L.

+

Nuphar lutea (L.) Smith

+

Polygonum amphibium L.

+

+

Potamogeton crispus L.

+

+

P. hodosus L.

+

P. friesii Rupr.

+

P. lucens L.

+

+

+

+

P. pectinatus L.

+

+

+

+

+

P. perfoliatus L.

+

+

+

Spirodella polyrhiza (L.) Schleid.

+

Urticularia vulgaris L.

+

+

Прибрежные виды Гелофиты

Alisma lanceolatum With

+

A. plantago-aquqtica L.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Equisetum fluviatile L.

+

+

Glyceria notata (C.Hartm.) Hoimb.

+

+

+

Phragmites australis (Cav.) Trin. Ex Steud .

+

+

+

+

+

+

+

Scirpus lacustris L.

+

+

Sparganium emersum Rehm .

+

+

S. erectum L.

+

+

Typha angustifolia L.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

T. latifolia L.

+

+

+

Гигрогел

офиты

Acorus calamus L.

+

Bolboschoenus martimus (L.)Palla

+

+

Catabrosa aquatica (L.) Beauv

+

+

+

Carex acuta L.

+

+

+

+

+

+

C. riparia Curt .

+

C. vesicaria L.

+

C. pseudocyperus L.

+

+

+

+

Eleocharis palustis (L.) Roem. Et Schult .

+

+

+

+

+

Epilobium hirsutum L.

+

+

+

+

+

+

+

+

Lytrum salicaria L.

+

+

+

+

+

Oenanthe aquatica (L.) Poir

+

Veronica anagallis-aquatica L.

+

+

+

+

+

+

+

+

V. beccabunga L .

+

+

Rorippa palustris (L.) Bess.

+

Scirpus sylvaticus L.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Juncus articulatus L.

+

Анализируя распространение видов растений в изученных водоемах НП «Хвалынский», мы выделили пять градаций встречаемости: очень часто встречающиеся (не менее чем на 50% водоемов), часто (30 – 49%), нечасто (20 – 29%), редко (10 – 19%), очень редко (1 – 9% и менее).

Наиболее широкое распространение на изученных прудах имеют Lemna minor L., Carex acuta L., Phragmites australis (Cav.) Trin. Ex Steud ., Typha an-gustifolia L., Scirpus sylvaticus L., Veronica anagallis-aquatica L., Epilobium hir-sutum L.

Часто встречающиеся виды: Cratoneurum filicinum (Hedw.) Roth., Pota-mogeton pectinatus L., Carex pseudocyperus, Eleocharis palustis (L.) Roem. Et Schult .,

Редко встречающиеся: Lemna trisulca L., Polygonum amphibium L., Pota-mogeton crispus L., Scirpus lacustris L., Sparganium emersum Rehm, S. erectum L, Bidens cernua L.и некоторые заходящие в воду береговые растения.

Очень редкими для прудов НП «Хвалынский» являются: Batrachium rionii (L.) Num., Potamogeton friesii Rupr., P. hodosus L., Myriophyllum spicatum L., Nuphar lutea (L.) Smith, Acorus calamus L., Alisma lanceolatum With.