Структура и динамика популяций Iris pseudacorus L. в Самарской области

Изменения растительного покрова, происходящие прежде всего под прямым и косвенным антропогенным воздействием, проявляются в снижении, синантропизации и унификации флористического разнообразия, упрощении структуры фитоценозов, снижении численности конкретных видов растений, изменении структурных особенностей и направления развития популяций растений и изменении некоторых других параметров.

Онтогенетическо-популяционное направление биоэкологических исследований уже давно и активно используется при оценке состояния природно-территориальных комплексов, выявления направления сукцессионных изменений сообществ, экологических экспертизах и других видах работ. Однако изучение популяций растений все еще не имеет массовости и постоянства. Планомерными и длительными можно считать работы в рамках «Летописей природы» на территории заповедников, где данные о распространении, численности особей, плотности и других особенностях популяций редких видов фиксируются системно. Многие же другие представители изучаются согласно плану научных исследований авторов при подготовке диссертационных исследований, а затем, к сожалению, очень часто прекращаются. Значительным временным охватом характеризуются лишь немногие виды растений, в основном включенные в Красные книги РФ и регионов. Чаще всего это связано как раз с заинтересованностью учёных в программе по ведению Красных книг регионов и грантовыми исследованиями.

Типичные для регионов виды очень часто выпадают из системы наблюдений как «малоинтересные». Однако очень часто изменения в их популяциях даже более весомые, чем у редких видов. Изучение популяций редких и типичных для Самарской области видов водных и прибрежноводных сообществ осуществляется в недосточном объеме.

Целью настоящих исследований является мониторинг популяций Iris pseudacorus L. на территории Самарской области.

М АТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Территория исследования включает Самарскую область (лесостепная и степная зоны). Главной водной артерией Самарской области являются река Волга и её притоки. Вторая по длине и значимости в области – река Самара (594 км). К наиболее протяжённым рекам также относятся Большой Кинель (422 км), Сок (363 км), Чапаевка (298 км). К относительно малым рекам причисляют Падовку и Ветлянку, протяжённость которых не превышают 20 км. Водотоки южнее р. Самары сравнительно редки и маловодны. Многие, даже сравнительно крупные реки, в летнюю межень на отдельных участках пересыхают. Некоторые малые водотоки зимой перемерзают. Качество воды во многих реках Самарской области очень часто не соответствует нормам.

Iris pseudacorus L. имеет научный и практический интерес, также используется в ландшафтном дизайне и озеленении искусственных водоемов. В некоторых регионах охраняется в связи с редкостью, отличается высокой толерантностью к эдафическим условиям произрастания.

Iris pseudacorus вместе с некоторыми другими высшими растениями считается механическим барьером при загрязненнии стока, активизатором гидрохимического режима воды. Некоторыми исследователями предложено использование ириса в биотехнологической установке для очистки воды. Имеются сведения по эффективности очистки поверхностных сточных вод от нефтепродуктов и тяжелых металлов в лабораторной установке фитофильтрования с использованием Iris pseudacorus L. При этом эффективность очистки определена как достаточно высокая (Dadasheva, 2021).

Изучению биоэкологии и структуры популяций Iris pseudacorus посвящен ряд работ (Kramar, 2008; Kryukova, Abramova, 2014; Dadasheva, 2021; Kryukova et al., 2022).

В Самарской области вид имеет достаточно широкое распространение, однако не все пункты произрастания до настоящего времени известны и внесены в базы данных или же опубликованы.

С 2020 года авторами повторно проведено изучение структуры и динамики популяций Iris pseudacorus L. в Самарской области. До этого времени исследования проводились в 2006-2010 гг., что позволило сделать некоторые сравнения полученных данных.

В ходе работ использованы маршрутные и полустационарные методы исследований. Изучение популяций базируется на рекомендациях и методах отечественных исследователей (Rabotnov, 1950; Uranov, 1975; Ermakova, 1976; Tsenopopulyatsii rasteniy, 1976, 1977, 1988; Zlobin, 1989; Glotov, 1998; Zhivotovsky, 2001; Zlobin et al., 2013).

Р ЕЗУЛЬТАТЫ

В ходе работ проведено изучение популяций ириса в долинах 16 рек Самарской области. Обследовано более 250 популяционных локусов. Общая зарегистрированная численность особей – более 15 000 взрослых растений и около 3000 прегенеративных особей. В таблице представлены обобщенные данные по средней численности особей на 1 км долины реки (с учетом пройденного маршрута), средняя плотность растений, преобладающая онтогенетическая группа, тип популяции (по классификации «дельта-омега») и определено текущее состояние популяции.

Таблица. Характеристики популяций Iris pseudacorus

Table. Characteristics of Iris pseudacorus populations

Географическая популяция	Средняя числен-ность особей, экз./км долины	Плотность особей в популяции, экз./м2	Преобладаюшая онтогенетическая группа	Тип популяции	Состояние популяции
р. Волга	11.3	1.2	зрелая генератив.	зрелая	неудовл.
р. Самара	19.3	2.6	зрелая генератив.	зрелая	удовл.
р. Уса	13.7	2.8	зрелая генератив.	зрелая	удовл.
р. Тишерек	17.3	3.3	молодая генерат.	зреющая	удовл.
р. Бинарадка	4.2	2.4	зрелая генератив.	зрелая	неудовл.
р. Безенчук	15.3	3.9	зрелая генератив.	зрелая	удовл.
р. Молочка	6.9	1.6	старая генератив.	зрелая	неудовл.
р.    Большой Кинель	11.2	3.3	зрелая генератив.	зрелая	неудовл.
р. Чагра	13.8	2.1	зрелая генератив.	зрелая	удовл.
р. Чапаевка	5.3	1.1	старая генератив.	переходная	неудовл.
р. Сызранка	6.4	2.4	молодая генерат.	зреющая	удовл.
р. Сок	14.3	1.8	зрелая генератив.	зрелая	удовл.
р. Кондурча	4.3	3.2	зрелая генератив.	зрелая	удовл.
р. Бол. Иргиз	5.9	1.4	зрелая генератив.	зрелая	неудовл.
р. Татьянка	13.9	3.2	молодая генерат.	зреющая	удовл.
р. Кутулук	3.6	2.3	зрелая генератив.	зрелая	неудовл.

На изученных участках средняя численность на 1 км долины рек составляет от 3,6 особей на р. Кутулук до 19.3 особей на р. Самара. На обследованных площадках определена пространственная и онтогенетическая стукртура популяций. Плотность особей минимальная на р. Чапаевка с ее озерами-старицами (1.1 особь/ м2) до 3.9 особь/ м2 в долине реки Безенчук. В большинстве случаев в структуре популяций преобладают зрелые генеративные особи, в трех случаях – молодые генеративные (долины рек Тишерек, Сызранка, Татьянка), в одной – старые генеративные (р. Чапаевка). Усредненный (для всех популяций) и базовый (для популяций в удовлетворительном состоянии) онтогентические спектры популяций приведены на рисунке.

• ■ усредненный ■ базовый

Рис. Онтогенетические спектры популяций

Fig. Ontogenetic spectra of populations

Особенности онтогенетической структуры и объясняют принадлежность к определенному типу популяций. В основном популяции по критерию «дельта-омега» являются зрелыми, три – зреющими (долины рек Тишерек, Сызранка, Татьянка), одна – переходной (р. Чапаевка).

З АКЛЮЧЕНИЕ

Состояние популяций определено как неудовлетворительное на р. Волге, Бинарадка, Молочка, Большой Кинель, Чапаевка, Большой Иргиз, Кутулук. Это связано с низкой численностью особей, большим расстоянием между локусами, структурными особенностями популяций. В основном причинами этого является использование побережий водоемов в рекреационных и хозяйственных целях, а также загрязнением водоемов.

Исследования популяций за несколько лет показывают на колебания численности (как рост, так и снижение), однако при этом онтогенетические спектры мало меняются по годам иследований, в большинстве случаев существенных изменений в соотношении групп не отмечается.

В настоящее время в условиях хозяйственной и рекреационной нагрузки, а также косвенного воздействия антропогенных факторов (загрязнение среды, изменение климата и др.) на обследованной территории стала снижаться численность Iris pseudacorus L., хотя в промежутке с 2006 до 2020 гг. численность вида росла, что стало причиной невключения его в Красную книгу региона. Авторами проводится дальнейшее обследование популяций Iris pseudacorus в Самарской области, их стабильности и общего состояния. Увеличение антропогенной нагрузки, расчистка русел и побережий вероятнее всего скажется на состоянии популяций вида, его численности и популяционных характеристиках.