Синтаксономия петрофитных вариантов степей Южного Урала

Автор: Ямалов Сергей Маратович, Баянов Артем Валерьевич

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 5-2 т.13, 2011 года.

Бесплатный доступ

Приведены результаты эколого-флористической классификация петрофитных степей Южно-Уральского региона. Все петрофитные варианты степей отнесены к классу степей Евразии Festuco-Brometea, двум порядкам (Festucetalia valesiacae и Helictotricho-Stipetalia), двум союзам и восьми ассоциациям. Выполнено сравнение флористического состава и экологии.

Петрофитные степи, синтаксономия, класс festuco-brometea, южно-уральский регион

Короткий адрес: https://sciup.org/148200368

IDR: 148200368

Текст научной статьи Синтаксономия петрофитных вариантов степей Южного Урала

В силу сложного рельефа в степной и лесостепной зонах Южного Урала (ЮУ) образуются местообитания с органогенно-щебнистой структурой почв. На них формируются петрофитные (каменистые) варианты степной растительности. Поскольку равнинные территории с черноземом практически полностью освоены, на сегодняшний день они преобладают по площади и являются основным вариантом степей лесостепной и степной зоны ЮУ. Увеличение их площадей связано с влиянием пере-выпаса, при котором происходит усиление эрозии почвы и как следствие – увеличение каменистости субстрата.

Петрофитные варианты степей ЮУ на сегодняшний день остаются слабо изученным типом растительности. Часть исследований были выполнены при использовании доминантного подхода и не сопровождались анализом всего видового состава сообществ [3, 5 и др.]. Современные исследования, с позиций эколого-флористической классификации, охватили лишь некоторые районы ЮУ [1, 10, 11, 14-17, 21].

Согласно природному районированию А.А. Мулдашева [7], петрофитные степи ЮУ входят в состав шести природных районов (табл. 1; рис.).

Таблица 1. Основные климатические характеристики

Показатели климата	Район
Показатели климата	1	2	3	4	5	6
Средняя температура воздуха января, °С	-15.0	-15.0	-14.5	-14.0	-14,5	-15.5
Средняя температура воздуха июля, °С	+17.0	+ 19.0	+19.0	+18.5	+19.0	+17.5
Продолжительность безморозного периода, дней	85-100	120-140	110-125	110-125	125-140	110-125
Среднегодовое количество осадков, мм	450-600	400-550	400-550	400-550	350-300	450-500
ГТК	1.30-1.40	0.80-1.10	0.70-0.85	0.85-1.15	<0.70	0.85-1.40

Прим. 1 – Северо-восточный лесостепной, 2 – Предбельский лесостепной, 3 – Предуральский степной, 4 – Лесной и лесостепной район Белебеевской возвышенности, 5 – Зауральский степной район, 6 – Лесостепной район восточного склона Южного Урала.

Рис. Распространение петрофитных вариантов степей Южного Урала. 1. асс. Trinio muricati-Centaureetum sibiricae Yamalov et al. 2011; 2. асс. Centaureo sibiricae-Poetum transbaicalicae Filinov et al. 2002; 3. асс. Hedysaro grandiflori-Stipetum pulcherrimae аss. nova. prov.; 4. асс. Diantho acicularis-Orostachietum spinosae Schubert et al. ex Yamalov аss. nova. prov.; 5. асс. Minuartio krascheninnikovii-Festucetum pseudovinae Bayanov in Yamalov et al. 2011; 6. Salvio nutanti-Stipetum korshinskyi аss. nova. prov.; 7. асс. Stipo pennatae-Centaureetum sibiricae аss. nova. prov.; 8. асс. Hedysaro argyrophylli-Centaureetum sibiricae Yamalov, Sultangareeva 2010.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В системе синтаксонов эколого-флорисстической классификации петрофитные варианты степей ЮУ относятся к классу степей Евразии Festuco-Brometea . В системе класса луговые

каменистые степи относятся к порядку Festucetalia valesiacae , настоящие – к порядку Helictotricho-Stipetalia . Порядки соответствуют зональному расчленению степной области – первый порядок связан с лесостепной зоной Евразии, второй – степной зоной Западной Сибири и Казахстана.

Продромус петрофитных вариантов степей ЮУ

КЛАСС FESTUCO-BROMETEA Br.-Bl. et R. Tx. in Br.-Bl. 1949

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В основе статьи 155 полных геоботанических описаний, выполненных авторами в течение полевых сезонов 2005-2010 гг. В большинстве случаев площадки имели размер 10х10 м. Участие вида в растительном покрове оценивалось по шкале Браун-Бланке: r – вид на площадке встречен в единичных экземплярах; + – вид имеет п роективное покрытие до 1 %; 1 – вид имеет проективное покрытие от 1 до 5 %; 2 – от 5 до 25 %; 3 – от 25 до 50 %; 4 – от 50 до 75 %; 5 – выше 75 %. При составлении синоптических таблиц использована шкала постоянства: r – 0,1-5 %; + – 6-10 %; I – 11-20 %; II – 21-40 %; III – 41-60 %; IV – 61-80 %; V – 81-100 %.

Классификация растительности проведена по методу Браун-Бланке [6, 18] с помощью пакетов программ TURBOVEG, MEGATAB [19] и TWINSPAN [20].

Видовые названия растений даны в соответствии со сводками С.К. Черепанова [14], П.В. Куликова [4], Флорой Восточной Европы [12, 13], Определителем сосудистых растений Оренбургской области [9] и другими современными таксономическими работами.

Выделение и наименование новых ассоциаций проводилось в соответствии с «Международным кодексом фитосоциологической номенклатуры» [2].

Для сравнения флористического состава ассоциаций программным модулем «GRAPHS» [8] был использован коэффициент Съеренсена.

ПОРЯДОК FESTUCETALIA VALESIACAE Br.-Bl. et Tx. ex Br.-Bl. 1950

Союз Festucion valesiacae Klika 1931

Асс. Stipo pennatae – Centaureetum sibiricae аss. nov.

Асс. Centaureo sibiricae – Poetum transbaicalicae Filinov et al. 2002

Асс. Hedysaro argyrophylli – Centaureetum sibiricae Yamalov et Sultangareeva 2010

ПОРЯДОК HELICTOTRICHO-STIPETALIA Toman 1969

Союз Helictotricho – Stipion Toman 1969

Асс. Salvio nutantis – Stipetum korshinskyi аss. nov.

Асс. Minuartio krascheninnikovii – Festucetum pseudovinae Yamalov et al. 2011

Асс. Diantho acicularis – Orostachetum spinosae Schubert et al. ex Yamalov аss. nov.

Асс. Hedysaro grandiflori – Stipetum pulcherrimae аss. nov.

Среди ассоциаций петрофитных степей наиболее уникальной является ассоциация Centaureo sibiricae-Poetum transbaicalicae (табл. 2), представляющая каменистые варианты луговых степей заповедника «Шульган-Таш». Близкой к этой ассоциации являются ассоциации Hedysaro

argyrophylli-Centaureetum sibiricae которая приурочена к западному макросклону Южного Урала (Мелеузовский и Кугарчинский районы) и Stipo pennatae-Centaureetum sibiricae распространенная в Месягутовской лесостепи и представляющая пет-рофитные варианты северных луговых степей.

Таблица 2. Сокращенная синтетическая таблица ассоциаций петрофитных вариантов степей ЮУ

Синтаксон	¹ 1	² 1	³ 1	⁴ 1	5	⁶ 1	7	8
Район	БП					ГЛЗ		БЗ
Среднее число видов	36	31	32	25	34	46	33	41
Количество описаний	37	13	15	11	36	17	11	15
Диагностические виды ассоциации Stipo pennatae-Centaureetum sibiricae
Centaurea sibirica Aster alpinus Astragalus austriacus Pimpinella saxifraga Adonis vernalis	V 1-3 IV 1-3 IV III III	. . . 1			^V 1	^V 1	_V1-3 1	.
	V 1-3 IV 1-3 IV III III	. . IV IV IV II . . + . + .			. IV I ... ... . + .			V . . .
Диагностические виды ассоциации Hedysaro grandiflori-Stipetum pulcherrimae
Stipa pulcherrima Oxytropis hippolyti Jurinea ledebourii Elytrigia lolioides Eryngium planum	I . I	V III III III III	I . + II . . ...... . . II . . . II + . . + I ......
	I .	V III III III III

Диагностические виды ассоциации Salvio nutantis-Stipetum korshinskyi

Stipa korshinskyi Salvia nutans	. II V^1-3 . . I III .			+ . . . ....
Galatella villosa	.	I III	.	.	+	.	.
Диагностические виды ассоциации Minuartio krascheninnikovii-Festucetum pseudovinae
Minuartia krascheninnikovii	r	..	V	II	I	.	III
Thymus uralensis	.	. III	V	.	.	.	V
Dianthus acicularis	I	I II	V	II	V^.	._.	V 1
Sedum acre	.	..	IV	.	.	.	.
Antennaria dioica	r	..	IV	.	.	+	.
Диагностические виды ассоциации Trinio muricatae-Centaureetum sibiricae
Astragalus helmii	.	III I	II	V	.	.	.
Trinia muricata	r	. I	.	V	II	.	II
Hedysarum grandiflorum	.	V^. I	.	IV	.	.	.
Alyssum lenense	.	..	I	III	.	.	I
Диагностические виды ассоциации Hedysaro argyrophylli-Centaureetum sibiricae
Hedysarum argyrophyllum	.	..	.	.	V	.	.
Elytrigia reflexiaristata	I	..	II	.	IV	.	+
Ephedra distachya	r	V^. _I.	.	II	III	.	.
Globularia punctata	.	..	.	.	III	.	.
Astragalus karelinianus	.	..	.	.	III	.	III
Asperula petraea	+	. I	.	IV	III	.	II
Jurinea cyanoides	r	I +	.	.	IV	.	I
Arenaria serpyllifolia	.	..	.	.	III	II	.
Диагностические виды ассоциации Centaureo sibiricae-Poetum transbaicalicae
Aizopsis hybrida	.	..	.	.	+	V 1-3	I
Polygonatum odoratum	II	..	.	II	.	V	.
Artemisia armeniaca	.	..	.	.	.	V	III
Spiraea crenata	r	..	.	II	II	V	II
Fallopia convolvulus	.	..	.	.	.	V	.
Vicia tenuifolia	.	..	.	.	.	IV	.
Linaria vulgaris	I	..	.	+	.	V	.
Artemisia sericea	I	. +	.	+	+	IV	.
Dianthus versicolor	r	..	.	.	+	IV	+
Origanum vulgare	II	..	.	.	.	IV	.
Dracocephalum thymiflorum	+	..	.	.	+	III	.
Euphorbia virgata	.	..	.	.	.	III	.
Turritis glabra	.	..	.	.	.	III	.
Potentilla goldbachii	+	..	.	.	.	III	.

Диагностические виды ассоциации Diantho acicularis-Orostachetum spinosae

Orostachys spinosa	.......	V 1-2
Centaurea turgaica	.......	V
Stipa zalesskii	. II . . . + .	V
Artemisia frigida	III . . . . . .	V
Lupinaster pentaphyllus	I ......	IV
Cotoneaster melanocarpus	I . . . + . I	IV
Stipa dasyphylla	+ ......	III
Linaria debilis	.......	III

Диагностические виды подсоюза Helictotricho desertori-Stipenion rubentis

Carex pediformis	IV	III	III	V	V	V .		V
Koeleria sclerophylla	II	I	II	V	V	III	I	V
Allium rubens	IV	II	I	IV	II	V	.	IV

Echinops ruthenicus	IV	III	II	. V	V	III	V
Galium octonarium	III	I	IV	. V	IV	.	IV
Euphorbia seguierana	III	III	II	+ .	V	.	II
Clausia aprica	II	III	+	I IV	II	.	II
Alyssum tortuosum	I	III	III	V III	V	.	V
Agropyron pectinatum	.	III	II	. V	IV	IV	II
Otites baschkirorum	II	I	I	II II	V	.	II
Artemisia commutata	V	.	+	III .	.	V	V
Potentilla glaucescens	I	III	IV	. II	V	.	.
Tanacetum kittaryanum	II	II	III	..	.	II	IV
Allium globosum	.	III	+	. III	II	III	.
Eremogone koriniana	.	I	IV	. III	II	.	II
Artemisia marschalliana	.	II	.	. III	V	.	.
Thymus talijevii	I	V	.	. IV	V	.	.
Tanacetum uralense	.	.	.	. IV	V	.	.
Cerastium arvense	.	.	.	. I	IV	V	IV
Thalictrum foetidum	.	.	.	. IV	III	II	V
Диагностические виды союза Helictotricho-Stipion и				порядка Helictotricho-Stipetalia
Euphorbia caesia	III	III	II	II III	IV	.	V
Onosma simplicissima	V	V	II	. III	V	.	I
Helictotrichon desertorum	V	III	III	II V	V	.	IV
Salvia stepposa	IV	III	III	. r	I	III	.
Carex supina	III	II	II	..	+	IV	IV
Potentilla humifusa	III	.	I	V +	I	.	V
Scorzonera austriaca	.	I	III	. II	IV	.	V
Hieracium virosum	I	III	+	. II	II	I	II
Hieracium echioides	.	.	.	. III	IV	.	II
Poa transbaicalica	.	.	+	..	II	V	IV
Artemisia austriaca	II	III	IV	..	+	.	.
Диагностические виды порядка Festucetalia valesiacae и класса Festuco-Brometea
Veronica spicata	IV	III	III	V r	IV	V	V
Campanula sibirica	V	III	III	III V	IV	III	IV
Festuca pseudovina	III	III	IV	V IV	IV	V	IV
Caragana frutex	V	III	IV	II III	IV	V	IV
Galium verum	I	.	I	V II	II	V	IV
Thalictrum minus	IV	III	II	II r	I	.	.
Stipa capillata	IV	IV	IV	. III	II	I	.
Stipa pennata	IV	.	.	IV II	V	.	II
Medicago romanica	r	III	III	. III	IV	.	I
Festuca valesiaca	II	.	I	III IV	III	.	IV
Koeleria cristata	III	III	IV	I .	II	.	+
Inula hirta	III	II	I	. r	III	I	+
Onobrychis arenaria	III	II	I	..	IV	.	.
Oxytropis pilosa	II	II	I	IV +	+	.	.

Прим. Ассоциации: 1 – Stipo pennatae-Centaureetum sibiricae аss. nova. prov.; 2. асс. Hedysaro grandiflori-Stipetum pulcherrimae аss. nova. prov.; 3. Salvio nutanti-Stipetum korshinskyi аss. nova. prov.; 4. асс. Minuartio krascheninnikovii-Festucetum pseudovinae Bayanov 2011 ; 5. асс. Trinio muricati-Centaureetum sibiricae Yamalov et al. 2011; 6. асс. Hedysaro argyrophylli-Centaureetum sibiricae Yamalov, Sultangareeva 2010; 7. асс. Centaureo sibiricae-Poetum transbaicalicae Filinov et al. 2002; 8. асс. Diantho acicularis-Orostachietum spinosae Schubert et al. ex Yamalov аss. nova. prov. Район: БП – Башкирское Предуралье, БЗ – Башкирское Зауралье, ГЛЗ – Горно-лесная зона Южного Урала.

Сообщества ассоциаций петрофитных вариан- состава в широких пределах от 19 до 61% значений тов степей ЮУ имеют общность флористического коэффициента Съеренсена (табл. 3).

Наименьшее значение сходства демонстрирует ассоциация петрофиных степей палеорифов

Minuartio ―Festucetum, сообщества которой имеют эндемичный ареал и не встречаются вне их тер-

Таблица 3. Общность флористического состава сообществ петрофитных вариантов степей ЮУ, %

Синтаксон	1	2	3	4	5	6	7	8
1		55	44	51	36	49	35	41
2			57	31	41	46	22	31
3				32	36	43	20	36
4					37	36	19	42
5						61	25	50
6							35	54
7								32
8

Прим. Номера ассоциаций соответствуют номерам в табл. 2.

ритории. В сообществах ассоциации отсутствуют многие виды настоящих степей порядка Helictotricho-Stipetalia , таких как Artemisia austriaca, Astragalus onobrychis, Carex supinа, Galatella angustissima, Hieracium echioides, H. virosum, Poa transbaicalica, Salvia stepposa, Scor-zonera austriaca и др., широко представленные в петрофитных степях ЮУ.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 11-04-97008-р_поволжье_а.

Список литературы Синтаксономия петрофитных вариантов степей Южного Урала

Абдуллина А.Р., Баянов А.В., Ямалов С.М. Разнообразие растительности петрофитных степей Башкирской лесостепи//Аграрная Россия. 2009. № 8. С. 18-19.
Вебер Х.Э., Моравец Я., Терийя Ж.-П. Международный кодекс фитосоциологической номенклатуры//Растительность России. 2005. № 7. С. 3-38.
Жудова П.П. Геоботаническое районирование Башкирской АССР. Уфа, 1966. 124 с.
Куликов П.В. Конспект флоры Челябинской области. Сосудистые растения. Екатеринбург-Миасс, 2005. 537 с.
Крашенниников И.М., Кучеровская-Рожанец С.Е. Природные ресурсы Башкирской АССР. Т. 1. Растительность Башкирской АССР. М.; Л.: АН СССР, 1941. 156 с.
Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Наука о растительности (история и современное состояние основных концепций). Уфа, 1998. 413 с.
Мулдашев А.А. Природное районирование Республики Башкортостан//Реестр особо охраняемых природных территорий Республики Башкортостан. Уфа: Гилем, 2006. С. 25-34.
Новаковский А.Б. Возможности и принципы работы программного модуля «GRAPHS». Сыктывкар, 2004. 28 с.
Рябинина З.Н., Князев М.С. Определитель сосудистых растений Оренбургской области. М., 2009. 758 с.
Саитов М.С. Синтаксономия степной растительности Башкирии. I. Степи Зауралья (порядки Festucetalia valesiacae, Helictotricho-Stipetalia). М., 1989а. Деп. в ВИНИТИ 23.06.89. № 4150-В89. 29 с.
Саитов М.С. Синтаксономия степной растительности Башкирии. 2. Степи и остепненные луга Зауралья (порядки Onosmetalia, Galietalia veri, Polygono-Artemisietalia austriacae). М., 1989б. Деп. в ВИНИТИ 23.06.89, № 4151-В89. 27 с.
Флора Восточной Европы. Т. IX/отв. ред. Н.Н. Цвелев. СПб.: Мир и семья, 1996. 456 с.
Флора Восточной Европы. Т. Х/отв. ред. Н.Н. Цвелев. СПб.: Мир и семья, 2001. 670 с.
Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб.: Мир и семья, 1995. 992 c.
Ямалов С.М., Баянов А.В., Миркин Б.М. К эколого-флористической классификации степей Республики Башкортостан//Вестник Оренбургского гос. ун-та. 2009. № 6. С. 466-468.
Ямалов С.М., Миркин Б.М. Флористическая и географическая дифференциация настоящих и луговых степей Южного Урала//Растительный мир Азиатской России. 2010. № 2 (6). С. 56-63.
Ямалов С.М., Султангареева Л.А. Травяная растительность//Флора и растительность Национального парка «Башкирия» (синтаксономия, антропогенная динамика, экологическое зонирование). Уфа: Гилем, 2010. С.155-238.
Braun-Blanquet J. Pflanzensoziologie. Grundzuge der Vegetationskunde. 3 Anfl. Wien-New York: Springer-Verlag, 1964. 865 S.
Hennekens S.M. TURBO(VEG). Software package for input processing and presentation of phytosociological data USER'S guide//IBN-DLO Wageningen et university of Lancaster, 1995. 70 p.
Hill M.O. TWINSPAN -A FORTRAN program of for arranging multivariate data in an ordered two-way table by classification of individuals and attributes. N.Y., 1979. 90 p.
Yamalov S., Bayanov A., Muldashev A. The diversity of steppe communities of South Ural (Republic of Bashkortostan, Russia)//Bull. Eur. Dry Grassland Group. 2009. № 3. P. 14-19.

Еще

Статья научная