Петрофитные степи массива Северный Крака (Южный Урал)

Автор: Юсупова О.В., Ямалов С.М., Лебедева М.В.

Журнал: Вестник Нижневартовского государственного университета @vestnik-nvsu

Статья в выпуске: 3, 2018 года.

Бесплатный доступ

Горные степи Южного Урала являются экстразональным типом растительных сообществ реликтового происхождения с уникальным флористическим составом. В результате исследования впервые описаны сообщества петрофитных степей массива Северный Крака. В системе эколого-флористической классификации сообщества отнесены к ассоциации Koelerio sclerophyllae-Festucetum valesiacae, занимают верхние части склонов и примыкают краем к лесным сообществам из сосны и лиственницы. Сообщества приурочены к крутым склонам южных экспозиций с уклоном до 40°, по которым нередко встречаются лишайники из рода Cladonia. Ядро ценофлоры формируют виды петрофитных степей, ксеромезофиты настоящих степей заволжско-казахстанского типа. В сообществах Северного Крака в меньшей степени представлена группа видов травяного яруса светлохвойных лесов Brachypodio pinnati-Betuletea pendulae, в окружении которых они расположены. Отсутствие таких видов, как Elytrigia repens, Fallopia convolvulus может свидетельствовать о меньшей степени антропогенного воздействия на сообщества хребта Северного Крака вследствие его труднодоступности...

Еще

Петрофитные степи, южный урал, горный массив северный крака, northern krakа massif

Короткий адрес: https://sciup.org/14117094

IDR: 14117094

Текст научной статьи Петрофитные степи массива Северный Крака (Южный Урал)

Горные степи Южного Урала являются экстразональным типом растительных сообществ, которые достаточно редко встречаются на сухих каменистых горных склонах гор южных экспозиций в окружении лесов. Эти сообщества представляют собой реликтовые образования с уникальным флористическим составом (Жирнова 1987).

Горные степи хорошо изучены в Башкирском государственном природном заповеднике (БГПЗ) (Жирнова и др. 2007; Жирнова, Саитов 1993). В БГПЗ степные сообщества занимают до 20% территории, их значительная часть приурочена к южной части хребта Крака (массив Южный Крака).

На сегодняшний день выявлено разнообразие горных степей БГПЗ и разработана их синтаксономия на основе эколого-флористической классификации (Жирнова, Саитов 1993). Геоботаническая информация по разнообразию степей Северного Крака (который расположен на 70 км севернее) крайне скудная вследствие труднодоступности района. Имеется несколько публикаций, где приводится краткая характеристика сообществ, в которых, однако, полные геоботанические описания сообществ отсутствуют (Тептина 2011; Тептина, Пауков 2012).

Цель настоящего исследования — выявить разнообразие петрофитных степных сообществ горного массива Северный Крака и выполнить их сравнение с сообществами Южного Крака на основе полных геоботанических описаний.

Район исследования

Горный массив Северный Крака представляет собой одну из трех частей хребта Крака (общая протяженность - 85 км), имеет силь ную расчленённость рельефа с выраженным центром и отходящими от него многочисленными отрогами.

Согласно схеме физико-географического районирования территория относится к Кра-кинскому району Прибельско-Кракинского округа (Физико-географическое... 1964: 210). Район характеризуется сочетанием лесов и степей, приуроченных к различным маломощным почвам, сформировавшимся на перидотитах, габбро и габбродиабазах, а также филлитах и кварцевых песчаниках. На высотах 600-750 м на южных и восточных склонах развиты петрофитные горные степи на маломощных черноземовидных почвах.

Климат умеренно-теплый, достаточно влажный, умеренно континентальный. Сумма температур за период со среднесуточными температурами выше 10° составляет 1 600-1 800°. Продолжительность безморозного периода - от 70 до 100 дней. Мощность снежного покрова в поле на 31 декабря - 30-40 см, а на 10 марта -40-70 см. Убывание мощности снежного покрова происходит к северо-востоку (Физикогеографическое... 1964: 210).

Материал и методы исследования

В основе работы лежат 7 геоботанических описаний, выполненных в полевой сезон 2017 г. на одном из отрогов массива Северный Крака (рис. 1). Автор описаний - О. В. Юсупова. Описания выполнены по стандартным методам на площадках 10x10 м. Участие вида в растительном покрове оценивалось по шкале Браун-Бланке. Для сравнительного анализа привлечены описания с территории БГПЗ, входящие в состав базы данных травяной расти- тельности Южного Урала (GIVD id 00-ru-006) (Yamalov et al. 2012: 291).

Рис. 1. Локализация описаний на одном из отрогов хр. Северный Крака

Классификация растительности проведена по методу Браун-Бланке (1964) с помощью пакета программ TURBOVEG (1995). Названия растений даны в соответствии со сводкой С.К. Черепанова (1995).

Для сравнительного анализа сообществ использовалась непрямая ординация методом Detrended correspondence analysis (DCA-ординация), реализованным в пакете программ CANOCO 4.5 (Ter Braak, Smilauer, 2002).

Результаты исследования

В результате синтаксономического анализа петрофитные сообщества Северного Крака отнесены к ассоциации Koelerio sclerophyllae-Festucetum valesiacae Zhirnova et Saitov 1993 (табл. 1). Положение ассоциации в системе высших единиц эколого-флористической классификации степей Евразии показано в продро-мусе:

Продромус петрофитных степей Северного Крака

Класс Festuco-Brometea Br.-Bl. et Тх. ех Soo 1947

TYopsgymHelictotricho-Stipetalia Toman 1969.

Союз Helictotricho desertorum-Orosta-chyion spinosae Korolyuk 2017 all. prov.

Ассоциация Koelerio sclerophyllae-Festu-cetum valesiacae Zhirnova et Saitov 1993

Сообщества этой ассоциации впервые выявлены и описаны на территории БГПЗ (Жирнова, Саитов 1993; Жирнова и др. 2007; Ямалов 2011). Диагностические виды ассоциации: Dianthus acicularis Fisch, ex Ledeb., Festu-ca valesiaca Schleich. ex Gaudin, Koeleria sclero-phylla P.A. Smirn. Сообщества на Северном Крака занимают верхние части склонов и примыкают краем к лесным сообществам из сосны и лиственницы. Сообщества приурочены к крутым склонам южных экспозиций с уклоном до 40 . В сообществах встречаются лишайники из рода Cladonia.

Видовая насыщенность составляет в среднем 25 видов на 100 м2. Каменистость субстрата высокая, меняется в пределах 50-80%. Общее проективное покрытие (ОПП) составляет 70-90%, что сравнительно больше, чем в типичных петрофитных степях Южного Урала.

Ядро флористического состава составляют петрофиты союза Allium rubens Schrad. ex Willd., Artemisiafrigida Willd., Echinopscrispus S. Majorov, Thymustalijevii Klokov & Des.-Shost., Alyssumtortuosum Willd., Asteralpinus L., Thalic-trumfoetidum L., Sedum hibridum L. и др. Достаточно активна группа видов настоящих степей порядка Helictotricho-Stipetalia, таких как Роа versicolor Besser, Helictotrichon desertorum (Less.) Pilg., Potentilla humifusa Willd. ex Schltdl., характерных для степной и лесостепной зон Зауралья. Связь ценозов с окружающими сосново-березовыми лесами показывает присутствие Aconogonon alpinum (All.) Schur. Мезофитный характер сообществ индицирует луговые виды, такие как Achillea millefolium L и Rum ex thyrsiflorus Fingerh.

Кроме того встречены: Artemisia sericea Web. 6-7 (+), Aulacospermum multifidum (Smith) Meinsh. 3, 7 (+;r), Lupinaster albus Link 2 (r), Lupinaster pentaphyllus Moench 6-7 (r), Pulsatilla patens (L.) Mill. 3,7 (+), Scorzonera glabra Rupr. 1,2 (r;+), Silene baschkirorum Janisch. 2-3 (+), Caragana frutex (L.) C. Koch 5-7 (+;r), Cerastium krylovii Schischk. et Gorczak. 3,5,7 (+), Elytrigia reflexiaristata (Nevski) Nevski 4-6 (+;l;r), Pedicu-laris sibirica Vved. 2, 5, 7 (+), Polygala wolfgan-giana Bess, ex Szafer, Kulcz. et Pawl. 6-7 (+), Po-lygonatum odoratum (Mill.) Druce 2, 3, 7 (+), An-drosace septentrionalis L. 1 (+), Antennaria dioica (L.) Gaertn. 7 (1), Dracocephalum ruyschiana L. 7 (+), Gypsophila altissima L. 1 (+), Scutellaria supina L. 6 (+), Tragopogon orientalis L. 5 (+), Campanula rotundifolia L. 7 (+), Helictotrichon schellianum (Hack.) Kitag. 1 (1).

Таблица 1

Флористический состав сообществ ассоциации Koelerio sclerophyllae-Festucetum valesiacae на Северном Крака

Номер описания	1	2	3	4	5	6	7	о CQ H О К о н о о с
Каменистость,%	40	50	50	90	80	40	80
Уклон ⁰	10	40	40	30	20	10	10
Площадь, кв. м	100	100	100	50	100	100	100
ОПП,%	so	90	80	70	80	90	80
Число видов	29	28	26	18	23	24	29
Диагностические виды ассоциации Koelerio sclerophyllae-Festucetum valesiacae
Festuca valesiaca Schlcich. ex Gaudin	1	3	2	+			+	V
Koeleria sclerophylla P.A. Smirn.	1	+	1		+			III
Dianthus acicularis Fisch, ex Ledeb.	+	+	+		+			III
Диагностические виды союза Helictotricho desertorum-Orostachyion spinosae
Thymus talijevii Klokov & Des.-Shost.	+	1	+	+	+	1	1	V
Allium rubens Schrad. ex Willd.	+	+	+	+	+			IV
Artemisia frigida Willd.	+	+	+	+	+			IV
Echinops crispus S. Majorov	+	+	+	+	+	+		IV
Alyssum tortuosum Willd.	r	+	+	+				III
Aster alpinus L.	+		1		+			III
Thalictrum foetidum L.	+		+		+	+		III
Tanacetum kittaryanum (C.A. Mey.) Tzvelev	+	1	+		+			III
Galium octonarium (Klokov) Pobed.	+							I
Диагностические виды порядка Helictotricho-Stipetalia
Роа versicolor Besser	4	2	2	1		+	+	V
Helictotrichon desertorum (Less.) Pilg.		1	1	+	3	2	4	IV
Potentilla humifusa Willd. Ex Schlecht.	+	+	r		+	+	+	IV
Stipa zalesskii Wilensky	+	r					r	II
Onosma simplicissima L.	r				+			II
Диагностические виды порядка Festucetalia valesiacae и KnaccaFestuco-Brometea
Veronica spicata L.	+	+	+	r	+	+	+	V
Psephellus sibiricus (L.) Wagenitz	+	+	+	r	+	+	+	V
Seseli libanotis (L.) W.D.J.Koch	+	+		+		+	+	IV
Dianthus chinensis L.		r				+	+	III
Filipendula vulgaris Moench	r	r						II
Phleum phleoidesHA H. Karst.	+						r	II
Прочие виды
Silene repens Patrin	r	+	+	+	+	+	+	V
Aconogonon alpinum (All.) Schur		r	r			+	+	IV
Sedum hybridum L.	+	+		+	r	+	1	IV
Galium rupifragum Ehrcnd.	+		+	+		+	+	IV
Achillea millefolium L.				+		+	+	III
Artemisia armeniaca Lam.				r		+	1	III
Artemisia marschalliana Spreng.	+	+	+	+				III
Euphorbia gmelinii Steud.		r	+	r	r			III
Linaria uralensis Kotov			+		+	r		III
Rumex thyrsiflorus Fingerh.	+	+				r	r	III

Кроме того встречены: Artemisia sericea Weber ex Stechm. 6-7 (+), Aulacospermum multifidum (Sm.) Meinsh. 3,7 (+; r), Lupinaster albus Link 2 (r), Lupinaster pentaphyllus Moench 6-7 (r), Pulsatilla patens (L.) Mill. 3,7 (+), Scorzonera glabra Rupr. 1,2 (r;+), Silene baschkirorum Janisch. 2-3 (+), Caragana frutex (L.) K.Koch. 5-7 (+;r), Cerastium krylovii Schischk. & Gorczak. 3,5,7 (+), Elymus rejlexiaristatus (Nevski) Melderis4-6 (+;l;r), Pedicula-ris sibirica Vved. 2,5,7 (+), Polygala wolfgangiana Bess, ex Ledeb. 6-7 (+), Polygonatum odoratum (Mill.) Druce 2, 3, 7 (+), Androsace septentrionalis L. 1 (+), Antennaria dioica (L.) Gaertn. 7 (1), Dracocephalum ruyschiana L. 7 (+), Gypsophila altissima L. 1 (+), Scutellaria supina L. 6 (+), Tragopogon orientalis L. 5 (+), Campanula rotundi-folia L. 7 (+), Helictotrichon schellianum (Hack.) Kitag. 1 (1).

Локализация описаний. Республика Башкортостан, Белорецкий район: 24.07.2017, 1-7 - верхние части остепненного южного склона одного из отрогов массива Северный Крака. Координаты: 1 - 53°83.7030' с.ш., 58°09.8370'

сообщества хребта Северного Крака вследствие его труднодоступности.

Эти особенности флористического состава сообществ Северного Крака, в сравнении с сообществами Южного Крака, отражены в ор-динационном анализе (рис. 2). В главных осях ординации сообщества Северного Крака образуют отдельное скопление, что связано с более низким видовым богатством, а также описанными выше особенностями флористического состава.

Рис. 2. Дифференциация сообществ массивов Южный и Северный Крака: 1 - Сообщества Сев. Крака, 2 - асе. Myosotido popovii-Festucetum rupicolae Zhirnova et Saitov 1993, 3 - acc. Koelerio sclerophyllae-Festucetum, 4 - acc. Caragano fruticis-Stipetum pennatae valesiacae Zhirnova et Saitov 1993

Ценофлора содержит достаточно большую группу видов, редких и нуждающихся в охране и рациональном использовании. Среди них два вида внесены в Красную Книгу Российской Федерации (2008) - Koele-ria sclerophylla Р.А. Smirn. один - в Красную Книгу Республики Башкортостан (2011) - Scor-zonera glabra Rupr., а также реликтовые и эндемичные виды.

Таблица 2

Реликтовые и эндемичные виды петрофитных сообществ хр. Северный Крака

Вид	Ценотическая приуроченность	Категория вида	КК РФ	КК РБ	Статус редкости
Koeleria sclerophylla P.A.Smim.	Скальный, петро-фитно-степной	Поволжско-южно уральский субэндем	+	+	3;2
Stipa zalesskii Wilensky	Степной	Европейско-западноазиатский вид степной зоны	+	+	3;2
Scorzonera glabra Rupr.	Скальный, петро-фитно-степной	Плейстоценовый реликт южносибирского происхождения	-	+	3
Aulacospermum multifi-dum Meinsh.	Скальный, петро-фитно-степной	Эндем с родственными связями с горами Южной Сибири	-	-	-

Вид	Ценотическая приуроченность	Категория вида	кк РФ	кк РБ	Статус редкости
Dianthus acicularis Fisch, ex Ledeb.	Скальный, петро-фитно-степной	Поволжско-южно уральский субэндем	-	-	-
Elytrigia rejlexiaristata (Nevski) Nevski	Скальный	Эндем связан с видами Восточной Европы и Сибири	-	-	-
Linaria uralensis Kotov	Скальный, петро-фитно-степной	Эндемик Южного Урала	-	-	-
Thymus talijevii Klokov & Des.-Shost.	Скальный, петро-фитно-степной	Эндем с родственными связями с горами Южной Сибири	-	-	-
Sedum hybridum L.	Скальный и петро-фитно-степной	Плейстоценовый реликт горноазиатского происхождения	-	-	-
Allium rubens Schrad. ex Willd.	Скальный и петро-фитно-степной	Плейстоценовый реликт южносибирского происхождения	-	-	-
Scutellaria supinaL.	Петрофитно-степной	Плейстоценовый реликт южносибирского происхождения	-	-	-
Thalictrum foetidum L.	Скальный	Плейстоценовый реликт горноазиатского происхождения	-	-	-

Заключение

В результате исследования впервые описаны сообщества петрофитных степей массива Северный Крака. В системе экологофлористической классификации сообщества отнесены к ассоциации Koelerio sclerophyllae-Festucetum valesiacae. Ядро ценофлоры формируют виды петрофитных степей, ксеромезо-фиты настоящих степей заволжско-казахстан ского типа, в меньшей степени - виды травяного яруса светлохвойных лесов. Сравнение с аналогичными петрофитными степными сообществами Южного Крака выявило их высокую степень сходства. Ценофлора изученных степей содержит достаточно большую группу видов, редких и нуждающихся в охране и рациональном использовании.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 18-34-0023 7мол_а и 17-04-002 7ба

Список литературы Петрофитные степи массива Северный Крака (Южный Урал)

Жирнова Т. В. 1987. Растительность горных степей Башкирского заповедника: Автореф. дис.. канд. биол. наук. Москва.
Жирнова Т. В., Саитов М. С. 1993. Синтаксономия степной растительности Башкирии. III. Горные степи Башкирского государственного заповедника. Ч. 2. Москва.
Жирнова Т. В., Ямалов С. М., Миркин Б. М. 2007. Степи Башкирского государственного природного заповедника: анализ вклада ведущих факторов и синтаксономия//Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический 112(5), 36-45.
Красная книга Республики Башкортостан. 2011/Миркин Б. М. (ред.). Т. 1. Растения и грибы. Уфа: Медиа Принт.
Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). 2008/Камелин Р. В. (сост.). Москва: Тов-во науч. изд-й КМК.
Тептина А. Ю. 2011. Петрофитная растительность хребта Большой Крака, Башкортостан//Отечественная геоботаника: основные вехи и перспективы: Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием. Т. 1. Санкт-Петербург: Русское ботаническое общество.
Тептина А. Ю., Пауков А. Г. Петрофитно-степная флора и растительность гипербазитов Южного Урала//Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14, № 1(7), 1860-1863.
Физико-географическое районирование Башкирской АССР. 1964/Кадильников И. П. (ред.). Уфа: Башкирский гос. ун-т.
Черепанов С. К. 1995. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Санкт-Петербург: Мир и семья.
Ямалов С. М. 2011. Синтаксономия и динамика травяной растительности Южно-Уральского региона: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. Уфа.
Braun-Blanquet J. 1964. Pflanzensoziologie. Grundzuge der Vegetationskunde. 3 Anfl. Wien-New York: Springer-Verlag.
Hennekens S. M. TURBO(VEG). 1995. Software package for input processing and presentation of phytosociological data USER'S guide//IBN-DLO Wageningen et university of Lancaster, 70.
Ter Braak C. J. F., Šmilauer P. 2002. Reference manual and CanoDraw for Windows User's guide: Software for Canonical Commuhity Ordination (version 4.5). Microcomputer Power. Ithaca, N.Y., USA.
Yamalov S., Muldashev A., Bayanov A., Jirnova T., Solomesch A. 2012. Database Meadows and Steppes of South Ural//Biodiversity and Ecology 4.

Еще

Статья научная