Структура биоразнообразия флоры Астраханской области

Степень изученности флоры Астраханской области значительно отстала от других регионов. Наиболее полной сводкой, характеризующей флору Астраханской области, являлась «Флора Юго-Востока европейской части СССР» [17], которая к настоящему времени значительно устарела. С момента ее издания существенно изменился гидрологический режим р. Волги, произошли сельскохозяйственные преобразования ландшафтов, возросли самые разнообразные антропогенные воздействия на экосистемы Астраханской области. Возникла настоятельная необходимость инвентаризации современной флоры этой территории, без которой невозможно оценить происходящие трансформации экосистем области, сохранить ее биоразнообразие и генофонд, разработать меры охраны экосистем, вести постоянный их мониторинг.

Материалы и методы

Работа основана на материалах флористических исследований, осуществлявшихся с 1992 по 2007 г., а также сведениях, имеющихся в литературе и гербарных хранилищах (LE, VOLG, TLT, MW, MHA, AGBZ, SARAT, ASTRA и др.). В качестве основного метода исследования флоры нами был выбран метод конкретных флор в сочетании с детальным маршрутным исследованием. С целью выявления особенностей региональной флоры, связанных с наложением внезональных характеристик Волго-Ахтубинской поймы и дельты р.

Волги на строгую зональность флоры водоразделов, были изучены конкретные флоры как в долине Нижней Волги, так и за ее пределами. С целью районирования флоры Астраханской области проведено сравнение видовых списков конкретных флор с расчетом коэффициента Жаккара (Kj) и мер включения Симпсона [9, 10]. На завершающем этапе обработки данных с целью уточнения границ фитохорий был применен традиционный ареалогический метод анализа границ распространения видов в пределах обследованной территории [16]. Многие учеты повторялись неоднократно и в разные сезоны года. Специальное внимание уделялось экотопам, нарушенным антропогенными воздействиями.

При характеристике адвентивных видов использована классификация, принятая во «Флоре Липецкой области» [15].

В процессе работы собран гербарий – около 10 000 листов, которые хранятся в Астраханском государственном университете (ASTRA), Астраханском биосферном заповеднике (AGBZ) и в Институте экологии Волжского бассейна РАН, г. Тольятти (TLT). Часть дублетов передана в гербарий БИН РАН (LE), МГУ (MW), ГБС РАН (MHA).

Латинские названия таксонов даются по сводке С.К. Черепанова [18]. В основу экологической оценки видов по отношению к факторам увлажнения и засоления почв положены результаты прямого градиентного анализа [2].

Результаты и обсуждение

За период наших флористических исследований Астраханской области был подготовлен конспект флоры долины Нижней Волги – это территория, составляющая около 50% от площади всей Астраханской области [3, 6]. Нами была проведена первая и вторая инвентаризация флоры Государственного природного заповедника «Богдинско-Баскунчакский» и третья инвентаризация флоры Астраханского биосферного заповедника [7, 8]. К настоящему времени во флоре Астраханской области зарегистрировано 1244 низших таксонов сосудистых растений, из которых в ранге вида 1239, подвида – 2, гибрида – 3. Они относятся к 512 родам и 118 семействам. Подавляющее большинство низших таксонов (99,1%) приходится на покрытосеменные растения; голосеменные представлены 2 видами (по одному виду в семействах Pinaceae и Ephedraceae ); семейство Equisetaceae содержит 6 таксонов (5 видов и один гибрид). Отдел Папоротникообразные представлен 3 видами (один вид в семействе Salviniaceae и 2 – в семействе Marsileaceae ).

В ходе изучения Астраханской области удалось обнаружить новые для науки виды Astragalus astrachanicus Sytin et Laktionov и A. baerii Sytin et Laktionov, что обусловлено слабой исследованностью некоторых районов региона. Впервые для территории бывшего СССР нами выявлен Apocynum cannabianum , для территории Юго-Востока Европы выявлены – Eclipta prostrata, Coleanthus subtilis , для территории Астраханской области – Agropyron lavrencoanum, Campanula bononiensis, Carex bohemica, Erysimum repandum, Euphorbia maculata, E. dentata, Frangula alnus, Fritillaria meleagroides, Helianthus lenticularis, Heracleum sosnowski, Juncus tenuis, Leucanthemum ircutianum, Melica altissima, Phalacroloma annuum, Stipa anomala, Tragopogon dasyrrhynchus, Teucrium scordioides, Viola hymmetia, Cenchrus pauciflorus, Pycreus flavescens, Commelina communis, Reseda lutea, Pyrus elaeagnifolia, Astragalus henningi, Acalypha australis, Verbascum phlomoides и др.

Для многих видов флоры Астраханской области существенно уточнены и расширены границы ареалов (Allium sabulosum, Bunias cochlearioides, Ceratocephala reflexa, Cenolophium denudatum, Eriochloa succincta, Equisetum fluviatile, Heterocaryum echihophorum, Iris halophila, Geranium divaricatum, G. collinum, Gypsophila scorzonerifolia, Petasites spurius, Sanguisorba officinalis, Salix vinogradovii, S. viminalis, Trapa caspica) и др.

В состав флоры включен ряд видов, которых автор в природных условиях не встречал, но видел гербарные образцы, коллекци-онированные на территории наших исследований ( Allium subtilissimum, A. praescissum, Atriplex sibirica, Caroxylon nodulosum, Matthiola tatarica, Papaver macrostomum, Sagittaria trifolia ) . В процессе обработки флористических материалов выявлены виды растений, ошибочно указываемые в литературе [8] для территории Астраханской области, – Artemisia salsoloides и др.

Флористическое районирование Астраханской области

На основании сравнения 13 локальных флор и анализа распределения видов растений по территории Астраханской области предложена схема флористического районирования, включающая 8 районов (рис. 1). Флористические районы сменяются преимущественно по направлению с северо-запада на юго-восток вдоль течения р. Волги, что определяется комплексным широтным градиентом, вдоль которого происходят изменения почв, климатических, гидрологических и других факторов внешней среды. Поэтому общее направление границ флористических районов совпадает с границами районов других типов районирования (геоморфологического, почвенного, климатического).

Согласно последней глобальной схеме флористического районирования земного шара [14], юго-востока России [12], Республики Калмыкия [1], территория Астраханской области входит в состав следующих фитохорионов: Голарктическое царство; Древнесредиземноморское подцарство; Ирано-Туранская (Арало-Каспийская) область; Туранская или

Рис. 1. Схематическая карта флористических районов и подрайонов Астраханской области и Прикаспийской провинции: А - административная граница Астраханской области; Б - граница Прикаспийского округа проходящая по Ергеням; обозначения районов см. выше

Арало-Каспийская провинция; Прикаспийский округ. Нами обоснованно выделены в пределах Прикаспийского округа следующие районы и подрайоны: 1. Волго-Ахтубинский район (1.1. Волгоградско-Ступинский подрайон; 1.2. Ахтубинско-Никольский подрайон; 1.3. Харабалинско-Енотаевский подрайон); 2. Бахтемиро-Кигачский район; 3. Приморско-дельтовый район; 4. Степной район; 5. Баскунчакский район; 6. Богдинский рай- он; 7. Пустынный район; 8. Приморский район (рис. 1).

Основные параметры флоры

Флора Астраханской области может быть разделена на два основных компонента –або-ригенный и адвентивный (антропогенный). Проведение резкой границы между ними возможно не всегда.

Систематическая структура. В 10 ведущих семейств входят: Asteraceae (159 видов, или 12,78% от всей флоры), Poaceae (140, 11,25%) , Chenopodiaceae (92, 7,39%), Brassicaceae (88, 7,07%), Fabaceae (78, 6,27%), Caryophyllaceae (47, 3,77%), Cyperaceae (43, 3,45%), Polygonaceae (43, 3,45%), Boraginaceae (39, 3,13%), Lamiaceae (37, 2,97%). Эти семейства содержат 766 видов, или 61,57% от общего их числа.

Наиболее полиморфными родами во флоре Астраханской области являются: Astragalus – 32 вида (таксона) , Artemisia – 17 , Carex – 16 , Polygonum – 15 , Allium – 14 , Atriplex, Potamogeton – 13, Euphorbia, Typha – 12 .

Экологическая структура. По отношению к фактору увлажнения состав флоры або- ригенной флоры представляет: мезофиты – 35,45%, ксеромезофиты - 20,17%, ксерофиты – 12,94%, гигрофиты – 10,61%, мезоксерофиты – 8,92%, гигромезофиты – 5,54%, гидрофиты – 3,93%.

По отношению к фактору засоления: гликофиты – 39,55%, гликогалофиты – 34,72%, галогликофиты – 14,71%, гипергликофиты – 3,29%, галофиты – 5,7% и гипергалофиты – 2,0%.

Биоморфологическая структура. По приспособленности к перенесению неблагоприятных условий, в соответствии с классификацией К. Раункиера, спектр жизненных форм видов флоры выглядит следующим образом: фанерофиты – 6,83%, хамефиты – 4,18%, гемикриптофиты – 36,41%, геофиты –

Таблица 1. Соотношение жизненных форм по И.Г. Серебрякову во флоре Астраханской области

Жизненные формы	Число видов	% от общего числа видов
I. Дерево (Дерево или кустарник)	33	2,65
II. Кустарники и кустарнички	61	4,9
1. Несуккулентные	50	4,01
2. Суккулентные	11	0,88
III. Полукустарники и полукустарнички	40	3,21
1. Несуккулентные	30	2,41
2. Суккулентные	10	0,8
IV. Травянистые поликарпики	586	47,1
1. Несуккулентные	563	45,25
стержнекорневые	167	13,42
кистекорневые	10	0,8
короткокорневищные	104	8,36
длиннокорневищные	167	13,42
дерновинообразующие	45	3,61
столонообразующие	1	0,08
клубнеобразующие	12	0,96
луковичные и клубнелуковичные	28	2,25
клубнекорневищные	2	0,16
корнеотпрысковые	27	2,17
2. Суккулентные	2	0,16
3. Паразитические травянистые поликарпики	7	0,56
4.Травянистый плавающий не укореняющийся поликарпик	4	0,32
5. Травянистый погруженный не укореняющийся поликарпик	8	0,64
6. Травянистый погруженно-водный укореняющийся поликарпик	2	0,16
V. Травянистые монокарпики	524	42,1
1. Несуккулентные	490	39,38
однолетние	392	31,51
однолетние или двулетние	36	2,89
двулетние и многолетние	62	4,98
2. Суккулентные монокарпики	25	2,00
однолетние	25	2,00
3. Паразитические однолетние монокарпики	9	0,72
Итого	1244

Таблица 2. Географический анализ флоры Астраханской области

Тип ареала	Число видов	% от общего числа видов
Плюрирегиональный	31	2,49
Голарктический	110	8,84
Палеарктический	131	10,53
Западнопалеарктический	110	8,84
Южнопалеарктический	38	3,05
Евросибирская группа	10	0,8
Евросибирский	2	0,16
Восточноевропейско-южносибирский	8	0,64
Европейская группа	36	2,89
Европейский	14	1,12
Балкано-восточноевропейский	14	1,12
Восточноевропейский	8	0,64
Средиземная группа	387	31,1
Общесредиземный	35	2,81
Западносредиземный	164	13,18
Причерноморско-средиземноморский	16	1,28
Восточнопричерноморско-туранский	18	1,44
Прикаспийско-туранский	136	10,93
Циркумкаспийский	18	1,44
Причерноморско-казахстанская группа	210	16,88
Причерноморско-казахстанский	107	8,6
Восточнопричерноморско-казахстанский	29	2,33
Южнопричерноморско-казахстанский	20	1,6
Поволжско-казахстанский	9	0,72
Причерноморский	15	1,2
Южнопричерноморско-заволжский	14	1,12
Восточнопричерноморско-заволжский	14	1,12
Заволжско-казахстанский	2	0,16
Эндемичная группа	17	1,36
Эндемик Прикаспийской низменности	15	1,2
Эндемик дельты реки Волги	2	0,16
Адвентивная группа	163	13,18
Адвентивный	163	13,18
Итого:	1244

6,51%, гелофиты – 7,71%, гидрофиты – 2,0%, терофиты – 33,6%, гемикриптофиты-терофиты – 2,73%.

Жизненные формы по системе И.Г. Серебрякова с небольшими изменениями представлены в табл. 1.

Географический анализ. Основные типы ареала во флоре Астраханской области представлены в табл. 2. Из геоэлементов разберем лишь локальные и региональные энде-мы. Описываемая флора характеризуется не очень высоким уровнем локального эндемизма. Эндемичны для дельты р. Волги 2 таксона ( Astragalus baerii, Ceratophyllum kossinskii ) и 15 таксонов являются эндемиками Прикаспийской низменности.

Довольно высока реликтовость флоры изучаемого региона. Баскунчакская солянокупольная структура, в особенности г. Б. Богдо, оставалась во время каспийских трансгрессий островом, на котором сохранились реликтовые популяции растений. К таким реликтам, основные ареалы которых лежат в Средней Азии, относятся Eversmannia subspinosa , Tragopogon marginifolius , Megacarpaea megalocarpa , Bolboschoenus popovii , Diarthron vesiculosum , Tetracme quadricornis , Koelpinia linearis , Plantago minuta, Rheum tataricum и др.

Возможно, некоторые наиболее высокие бэровские бугры также способствовали сохранению ряда реликтовых видов ( Astragalus baerii , Tragopogon kasahstanicus , Melandrium astrachanicum ).

Основные параметры адвентивной фракции флоры

Адвентивная флора представлена 163 видами (13,2% от общей флоры региона). Появление адвентиков в Астраханской области происходило неравномерно. Более 75% из них пришло сюда только в прошлом веке.

Таблица 3. Структура адвентивного компонента флоры Астраханской области по способу заноса и степени натурализации (число видов/доля, в %)

	Агриофиты	Эпекофиты	Колонофиты	Эфемерофиты	Всего
Ксенофиты	4/2,45	26/15,95	17/10,42	37/22,69	84/51,53
Ксено-эргазиофиты	0/0	1/0,61	5/3,06	2/1,22	8/4,9
Эргазиофиты	10/6,13	42/25,76	14/8,58	5/3,06	71/43,55
Всего	14/8,58	69/42,33	36/22,08	44/26,99	163/100

Особенно интенсивно проникновение адвентивных видов на данную территорию происходило во 2-й половине XX в. Структура адвентивного компонента представлена в табл. 3.

Флорогенетическая структура. Наибольшую долю в адвентивной флоре региона составляют виды с североамериканским (28,2%), средиземноморским (12,9%), южноамериканским (8%) первичными ареалами. (табл. 4). Меньше видов имеющих первичные ареалы в малой Азии и Крыму (1,2%). Если исключить виды Северной и Южной Америки (36,2%), где существует широкий спектр климатических условий, то большинство остальных адвентивных видов выходцы из аридных областей Земли.