Злаки Заволжско-Казахстанской степной провинции (систематический состав, экология, география) 03. 00. 16 экология 03. 00. 05 ботаника
| Вид материала | Автореферат |
СодержаниеЛуговые и лугово-болотные Гемиксерофитный и нагорноксерофитный Географический анализ злаков Заволжско-Казахстанской степной провинции |
- Тематическое планирование интегрированного курса "География России и экология" в 8-9, 182.54kb.
- Программа курса Методика организации курса \"Экология Тамбовской области\", 78.43kb.
- Экология Вопросы к зачёту, 25.45kb.
- Лекция 1 Что такое экология. Разделы экологии Термин «экология», 148.25kb.
- Тематика лекций (Наименование тем, содержание, объём в часах) № п/п, 74.97kb.
- Экология как наука Экология, 193.74kb.
- Промышленная экология) учебно-методический комплекс по дисциплине Прикладная экология, 384.12kb.
- Библиографический указатель книг, поступивших в библиотеку в декабре 2011, 2435.14kb.
- Обжд, экология, с/х, биология, география, 828.92kb.
- Ю. Л. Солодовников Гигиена и Экология человека (цикл лекций) Учебное пособие, 3754.6kb.
Степные и лугово-степные эколого-ценотические элементы выражены в растительном покрове Заволжско-Казахстанской степной провинции наиболее часто. Преобладающей жизненной формой этого элемента растительности являются многолетники: Festuca sulcata, F. valesiaca, Koeleria cristata, Phleum phleoides, Stipa capilata, S. pennata, S. lessingiana, и другие виды. По числу видов преобладают ксеромезофиты, ксерофиты, мезофиты и мезоксерофиты. Здесь очень возрастает фитоценотическая роль злаков. Эдификаторами основных степных формаций являются типчак и многие ковыли. Кроме них, такую же роль выполняют в луговых степях вейник наземный (Calamagrostis epigeios), в луговых и разнотравно-типчаково-ковыльных степях - мятлик узколистный (Poa angustifolia) и бромопсис безостый (Bromopsis inermis), в разнотравно-типчаково-ковыльных степях - ковыль Лессинга, бромопсис безостый (Stipa lessingiana Bromopsis inermis), в типчаково-ковыльных – ковыль украинский, колосняк ветвистый (Stipa ucrainica, Leymus ramosus), в опустыненных степях – житняк гребневидный (A. cristatum). Перечисленные выше и другие виды злаков (Festuca pseudovina, Poa stepposa, Вromus squarrosus, Psathyrostachys juncea, Leymus angustus, Helictotrichon schelliianum, Stipa sareptana) входят в состав многих степных ассоциаций и групп ассоциаций как доминанты, субдоминанты или характерные виды. Состав и характер этих злаков также изменяется в зависимости от зональных, климатических и почвенных условий.
Луговые и лугово-болотные эколого-ценотические элементы в растительном покрове Заволжско-Казахстанской степной провинции по числу видов занимают второе место и составляют 14,9 % от общего числа злаков. В большинстве своем это представители бореального типа географического ареала. Обычными для этой группы являются: Agrostis tenuis, A. nvasion, Alopecurus arundinaceus, Leersia oryzoides, Poa altaica, Deschampsia caespitosa и др.). В зависимости от рельефа и степени увлажнения почвы меняется соотношение экологических групп злаков. В поймах рек на лугах высокого уровня к злакам-мезофитам в значительной степени примешиваются злаки-ксеромезофиты и изредка ксерофиты. К лугам среднего уровня приурочены злаки-мезофиты. Для лугов низкого уровня характерны злаки из группы гигромезофитов и мезогигрофитов. Злаки принимают значительное участие в сложении луговых фитоценозов. Известно около 17 видов, которые образуют самостоятельные луговые формации на суходольных, низинных, пойменных, остепнённых, пустошных и болотистых лугах. Формации лисохвоста лугового (Alopecurus pratensis), овсяниц луговой, красной (Festuca pratensis, F. rubra), мятлика лугового (Poa pratensis) и полевицы тонкой (Agrostis tenuis) распространены как на суходольных, так и на пойменных лугах. На остепненных лугах чаще всего встречаются формации типчака, полевицы, мятлика узколистного (Poa angustifolia), тонконога Делявиня (Koeleria delavignei). Болотистые луга образуют формации манника водного (Glyceria maxima), двукисточника тростникового (Phalaroides arundinacea), бекмании обыкновенной (Вeckmannia eruciformis ), мятлика болотного (Poa palustris) и других злаков.
Литоральный эколого-ценотический элемент объединяет виды злаков. приуроченных к приречным пескам и галечникам. По существу это псаммофильные растения и также литоральные, среди которых преобладают многолетние мезофильные растения, но встречаются и виды с выраженными чертами ксерофитизма и галофетизма. К ним относятся: Apera interrupta, Alopecurus arundinaceus, Aeluropus litoralis, Aeluropus repens, Polypogon maritimus, Polypogon monspeliensis, Imperata cylindrical, Digitaria ischaemum, Crypsis nvasion, C. turkestanica, C. schoenoides, C. alopecuroides и другие виды злаков. Всего литоральный эколого-ценотический элемент представлен 33 видами (рис.5).
Сциофиты – виды злаков, составляющие лесной и лугово-лесной эколого-ценотический элемент, связанные в своих местообитаниях с лесными насаждениями, лесными лугами. Лесные и лугово-лесные виды злаков чаще всего произрастают на лесных полянах, в разреженных лесах, среди кустарников по склонам и шлейфам гор. Многие виды приурочены к условиям тени. Такие виды злаков как Brachypodium sylvaticum, Brachypodium pinnatum, Elymus caninus, Е. dahuricus произрастают в разреженных листвиничных лесах, по остепненным злаковым лугам. Bromopsis benekenii растет на полянах и опушках в лиственных лесах предгорий калбинско-южноалтайской горностепной провинции, Poa sibirica и Poa nemoralis отмечены нами по лугам, в горных еловых и лиственничных лесах, кустарниках и на опушках лесов до среднего горного пояса в тарбагатай-саурской и калбинско-южноалтайской горностепных провинций.
Гемиксерофитный и нагорноксерофитный эколого-ценотический элемент в Заволжско-Казахстанской степной провинции представлен 37 видами злаков. Злаки, относящиеся к этому эколого-ценотическому элементу в большинстве имеют древнесредиземноморский ареал. К этой группе нами отнесены злаки, которые встречаются в ксерофитном редколесье, в каменистой кустарниковой степи, по глинистым и каменистым равнинным степям, по степным склонам и шлейфам гор, на каменистых и мелкоземистых склонах, в нагорных степях, на щебнистой и каменистой почве. В составе этой группы обычными являются: Achnatherum caragana, Festuca caucasica, F. kryloviana, Agropyron desertorum, Psathyrostachys hyalantha, Poa bulbosa, Eremopoa altaica, Eremopoa oxyglumis, Melica transsilvanica, Stipa azutavica,
Рисунок 5 – Распределение злаков по эколого-ценотическим группам
В Заволжско-Казахстанской степной провинции некоторые виды гемиксерофитных и нагорноксерофитных злаков связанны с различными обнажениями. Так на обнажениях третичных глин имеют распространение некоторые виды эндемичных ковылей: саур-тарбагатайские эндемы – Stipa saikanica Kotuch., S. akseirica Kotuch., зайсано-саурский эндем – S. kamelinii Kotuch.
Пустынный и пустынно-степной эколого-ценотический элемент во флоре Заволжско-Казахстанской степной провинции составляет 6,9 %. Это представители ирано-туранского, средиземноморского типов географических ареалов – Eremopyrum orientale, Er. triticeum, Leymus racemosus, Leymus angustus, Psathyrostachys juncea, Poa bulbosa subsp. viviparia, Achnatherum splendens, S. hohenackeriana, Stipagrostis karelinii. Виды данного эколого-ценотического элемента распространены в сухих опустыненных степях Западно-Казахстанской степной подпровинции и восточно-казахстанской степной подпровинции.
Скально-осыпной эколого-ценотический элемент менее многочисленен, всего 18 видов или 7,1 % от общего числа злаков. Они встречаются в различных почвенно-климатических условиях, в пределах разных поясов, но повсеместно приурочены к осыпям, моренам, скалам и каменистым россыпям.
К этой группе мы отнесли следующие виды: Elymus nutans, Elytrigia gmelinii, E. geniculata, Leymus petraeus, Taeniatherum crinitum, Arctopoa tibetica, Stipa caucasica, Stipa saurica, Cleistogenes songorica.
Водно-болотный эколого-ценотический элемент представлен исключительно многолетними растениями и по географическому распространению все они являются представителями бореального типа ареала. В числе обычных представителей этой группы следует назвать Catabrosa aquatica, Glyceria maxima, Phragmites australis, Ph. altissimus, Beckmannia syzigachne, Calamagrostis neglecta, Calamagrostis canescens, Calamagrostis landsdorffii, Scolochloa festucacea.
Сорно-рудеральный эколого-ценотический элемент в агоростофлоре Заволжско-Казахстанской степной провинции представлен 17 видами, среди которых значительное число инвазивных, чужеродных видов (Ситпаева, 2008). Нами определен показатель синантропизации агростофлоры ЗКСП (269:23) = 11,7.
В настоящее время отсутствуют систематизированные данные об исторической и реальной флоре заносных растений региона, поскольку изучение этой фракции проводилось нецеленаправленно и нерегулярно.
Когда речь идет о проблеме инвазивных видов – речь идет о перемещении биологических видов с одного континента на другой, что часто наносит огромный ущерб той среде, в которую они попадают, поскольку там у них нет естественных врагов, способных контролировать их популяцию. Поэтому одной из важных задач в сохранении биологического и ландшафтного разнообразия является предотвращение проникновения чужеродных-инвазивных видов.
В настоящее время процесс антропогенной трансформации растительного покрова многими учеными рассматривается как глобальный, затрагивающий в той или иной степени все урбанизированные территории. К числу последних, в первую очередь, относятся городские ландшафты, представленные широким спектром различных по силе и характеру антропогенной нагрузки вторичных местообитаний, которые служат местами активных инвазий и частичной или полной натурализации заносных видов. Особое внимание в этом смысле, заслуживают североамериканская группа заносных видов, проявляющих в последние десятилетия высокую активность расселения на евроазиатском континенте по причине сходства экологических условий и произрастающие на склонах железных дорог, нарушенных придорожных луговинах и обнаженных после строительства автодорог грунтах, а также мусорных свалках. В составе синантропной флоры степей значительная доля принадлежит видам субтропического происхождения. Адвентивная флора Казахстана в настоящее время остается малоизученной. Но значительное обогащение флоры отдельных регионов происходит именно благодаря интродукции многочисленных культивируемых растений, так и за счет ненамеренного заноса человеком рудеральных и сегетальных сорняков, а также случайно заносимых из других стран вдоль дорог адвентивных видов.
Вследствие значительного сокращения посевных площадей зерновых культур в последние десятилетия стали редкими многие прежде широко распространенные сорняки: Bromus secalinus, Lolium perenne, Apera spica-ventii. Нередки случаи вхождения интродуцированных человеком видов в естественные фитоценозы. Значительное число «беглецов из культуры» являются колонофитами. Они способны в течение некоторого времени удерживаться в местах заноса, самовозобновляться, но при этом не расселяются и не распространяются. К числу таких растений относятся: Avena fatua L., Panicum miliaceum L.
Как видно из эколого-фитоценотического анализа злаков Заволжско-Казахстанской степной провинции в травянистых типах растительности им принадлежит обычно ведущая роль. Многие из них являются эдификаторами степных, луговых, горно-луговых, горно-степных и других травянистых фитоценозов. Большинство злаков характеризуется широкой экологической амплитудой и встречается в нескольких или во многих растительных формациях. Ряд видов проявляет строгую приуроченность к определенным растительным формациям (некоторые лесные и степные виды) или типам местообитаниям (галофиты, псаммофиты, петрофиты, водно-болотные растения).
- Географический анализ злаков Заволжско-Казахстанской степной провинции
В зависимости от географического распространения, все злаки Заволжско-Казахстанской степной провинции разделены нами на 3 группы (таблица 5):
1. Широко распространенная группа ареалов во флоре Заволжско-Казахстанской степной провинции включает 85 видов злаков, что составляет 32,4 % от всего состава агростофлоры Заволжско-Казахстанской степной провинции.
2. Евразиатская степная группа объединяет виды, у которых вся или большая часть ареала находится в пределах Евразиатской степной области (Ситпаева, 2006). Данная группа объединяет 102 вида злаков, что составляет 37,9 % от всего состава агростофлоры Заволжско-Казахстанской степной провинции.
3. Древнесредиземноморская группа ареалов представлена 7 типами ареалов. Всего данная группа насчитывает 36 видов или 13,4 % от всего состава агростофлоры Заволжско-Казахстанской степной провинции.
4. Эндемичная группа ареалов объединяет 44 вида, что составляет 16,3% от всего состава злаков.
Заволжско-Казахстанская степная провинция – перекресток путей обширных миграций. На примере агростофлоры видно, что через флористическую провинцию проходили миграционные пути многих видов растений: здесь сохранились реликтовые популяции, сформировались гибридогенные таксоны. Произрастание в КЮАГСП и ТСГСП Agropyron krylovianum Schischk, Poa altaica Trin. in Ledeb., Вromopmopsis pumpelliana (Scribn.) Holub, Еremopoa altaica (Trin.) Roshev., отсутствующих в остальной части провинции, свидетельствует о более тесных связях злаков восточной части провинции с Алтае-монгольским центром. Ярко выражены связи с агростофлорой Сибири, о чем свидетельствует также злаки с алтае-западносибирским, алтае-сибирским, алтае-монголо-сибирским, казахстано-сибирским, казахстано-западносибирским и южноалтайско-сибирским типом ареалов.
Таблица 5 – Распределение злаков по группам ареалов
| № | Группы и типы ареалов | Количество видов | % от общего состава агростофлоры |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| I | Широко распространенная: | 85 | 32,4% |
| 1 | космополиты | 3 | 1,1 |
| 2 | палеарктический | 28 | 10,4 |
| 3 | западно-палеарктический | 3 | 1,1 |
| 4 | восточно-палеарктический | 2 | 0,7 |
| 5 | южно-палеарктический | 1 | 0,4 |
| 6 | центрально-палеарктический | 2 | 0,7 |
| 7 | голарктический | 32 | 11,9 |
| 8 | голарктическо-древнесредиземный | 2 | 0,7 |
| 9 | евразиатский | 2 | 0,7 |
| 10 | европейско-сибирский | 4 | 1,5 |
| 11 | восточноевропейско-азиатский | 2 | 0,7 |
| II | Евразиатская степная: | 102 | 37,9% |
| 1 | европейско-западносибирский | 1 | 0,4 |
| 2 | европейско-сибиро-туранский | 2 | 0,7 |
| 3 | европейско-сибиро-монгольский | 1 | 0,4 |
| | казахстано-сибирский | 5 | 1,9 |
| 4 | европейско-казахстано-сибирский | 5 | 1,9 |
| 5 | восточно-европейско-казахстано-сибирский | 3 | 1,1 |
| 6 | казахстано-сибиро-монгольский | 4 | 1,5 |
| 7 | казахстано-западносибирский | 3 | 1,1 |
| 8 | европейско-заволжско-казахстано-сибирский | 1 | 0,4 |
| 9 | европейско-причерноморско-казахстано-сибирский | 7 | 2.6 |
| 10 | причерноморско-казахстано-туранский | 4 | 1,5 |
| 11 | причерноморско-казахстанский | 6 | 2.2 |
| 12 | причерноморско-казахстано-сибирский | 1 | 0,4 |
| 13 | причерноморско-заволжско-казахстанско-иранотуранский | 4 | 1,5 |
| 14 | восточноказахстанско-южносибирский | 1 | 0,4 |
| 15 | казахстано-туранский | 3 | 1,1 |
| 16 | казахстано-монгольский | 1 | 0,4 |
| 17 | ирано-южносибирский | 1 | 0,4 |
| 18 | казахстано-западносибирский | 3 | 1,1 |
| 1 | 2 | 3 | ,4 |
| 19 | заволжско-казахстанский | 3 | 1,1 |
| 20 | заволжско-казахстано-монгольский | 1 | 0,4 |
| 21 | заволжско-сибиро-монгольский | 1 | 0,4 |
| 22 | заволжско-казахстано-сибирский | 3 | 1,1 |
| 23 | заволжско-казахстано-турано-сибирский | 3 | 1,1 |
| 24 | заволжско-казахстано-туранский | 4 | 1,5 |
| 25 | кавказ-заволжско-казахстано-туранский | 1 | 0,4 |
| 26 | горносреденазиатский | 16 | 5,9 |
| 27 | горносреднеазиатско-южносибирский | 1 | 0,4 |
| 28 | горносреднеазиатско-алтайский | 3 | 1,1 |
| 29 | горносибирско-монгольский | 1 | 0,4 |
| 30 | алтае-западносибирский | 1 | 0,4 |
| 31 | алтае-сибирский | 2 | 0,7 |
| 32 | алтае-монголо-сибирский | 1 | 0,4 |
| 33 | южноалтайско-сибирский | 3 | 1,1 |
| III | Древнесредиземноморская | 36 | 13,4% |
| 1 | древнесредиземноморский | 11 | 4,0 |
| 2 | западно-средиземноморский | 1 | 0,4 |
| 3 | восточно-древнесредиземноморский | 3 | 1,1 |
| 4 | средиземноморско-степной | 1 | 0,4 |
| 5 | европейско-древнесредиземноморский | 16 | 5,9 |
| 6 | ирано-туранский | 3 | 1,1 |
| 7 | северо-туранский | 2 | 0,7 |
| IV | Эндемичная группа | 44 | 16,3 |
| | Итого | 269 | 100% |