New locations of rare vascular plant species on cut-over peat lands (on the example of Kirov Region)

Full Text

Введение

В настоящее время редкие и нуждающиеся в охране сосудистые растения Кировской области являются довольно активно изучаемой группой растений [1–8]. Это связано, прежде всего, со значительными изменениями антропогенного характера естественных местообитаний таких видов и их деградацией.

Хозяйственная деятельность человека, дальнейшее развитие промышленности неизбежно приводит к трансформации земельных угодий, одним из видов которой является появление значительных площадей выработанных торфяных месторождений (ВТМ). Отрицательное влияние таких нарушенных ландшафтов, восстанавливающихся естественным путем на протяжении длительного периода и мало пригодных для дальнейшего использования в практической деятельности человека, на природный комплекс велико. Появление нарушенных ландшафтов приводит к изменению растительного и почвенного покровов, водного и температурного баланса территории, к качественным и количественным изменениям состава почвы, поверхностных вод, водной и ветровой эрозии.

Кировская область является территорией интенсивного торфонакопления. В области зарегистрировано около 2 тыс. болот, общая площадь которых достигает 500 тыс. га. 10 болот имеют площадь свыше 5000 га каждое [9]. Болотные экосистемы имеют важное значение для сохранения биоразнообразия региона, в том числе и как местообитания важнейших ресурсообразующих и редких видов растений [10].

Площадь земель, вышедших из-под торфодобычи, в Кировской области составляет чуть более 370 тыс. га, из них лишь 34,7% используются в качестве сельскохозяйственных земель, под лесопосадки [11] и другие хозяйственные цели, среди которых может быть, например, создание плантаций ягодников [12; 13].

Целью настоящей работы было выявление и описание новых мест обитания редких и нуждающихся в охране сосудистых растений на выработанных торфяных месторождениях в пределах Кировской области.

Объекты и методы исследования

В ходе полевых работ в Зуевском, Оричевском, Слободском, Кирово-Чепецком районах Кировской области в период с 2011 по 2017 гг. нами были выявлены новые места произрастания редких и требующих охраны видов растений, включенных в Красную книгу Кировской области (2014) (КККО) [14], а также виды, имеющие ограниченное распространение на территории области и обладающие узким экологическим ареалом.

Объектами исследования явились шесть выработанных торфяных месторождений (табл. 1).

 

Таблица 1 – Характеристика объектов исследования

№п/п	Название объекта	Местоположение	Площадь, га	Тип залежи
1	«Ляминское»	Зуевский район, Кировская область	402	низинный
2	«Зенгино»	Оричевский район, Кировская область, (левобережная надпойменная терраса р. Вятка)	6000,0	низинный и переходный
3	«Ворошилов-ский»	Зуевский район, Кировская область, в 21 км на юго-восток от п. Зуевка	283,0	низинный – 177 га
4	«Прокопьев-ское»	Слободской район, Кировская область, окр. п. Октябрьский	7500,0	низинный
5	«Перелаз»	Кирово-Чепецкий район, Кировская область, в 7,5 км на юго-восток от с. Просницы	65,4	низинный
6	«Гадовское»	Оричевский район, Кировская область (притеррасная часть поймы р. Быстрица), окр. п. Юбилейный	1635,0	низинный и переходный

 

Описания растительных сообществ проводили согласно общепринятым геоботаническим подходам и методам [15–17] с подробной характеристикой видового состава (проективное покрытие, сомкнутость крон, обилие, высота растений, фенофаза, жизненность и др.) и физико-географических условий (увлажнение, экспозиция, рельеф местности и т.д.). Названия растений приведены по С.К. Черепанову [18].

Результаты исследования и обсуждение

В результате многолетних исследований обнаружены новые места произрастания редких и малочисленных видов, включенных в Красную книгу Кировской области и Приложение 2 «Список редких и уязвимых видов животных, растений и грибов, не внесенных в Красную книгу Кировской области (КККО), но нуждающихся на территории области в постоянном контроле и наблюдении» [14]. Кроме того, выявлены виды, не включенные в данные документы (табл. 2), но имеющие ограниченное распространение на территории области, характеризующиеся низкой плотностью, включенные в списки редких и охраняемых видов сопредельных регионов.

Gymnadenia conopsea (L.) R. Br. – евразиатский, бореальный вид. В регионе исследований и на сопредельных территориях отмечен исследователями в составе фитоценозов заболоченных и пойменных лугов и зарослей кустарников, низинных болот, полян и опушек заболоченных лесов [19, с. 215; 20, с. 164]. Вид включен в Красные книги Кировской области [14, с. 224], Костромской области [21, с. 102], Республик Марий Эл [22, с. 52], Удмуртской Республики [23, с. 306], а также в Приложение II к Конвенции СИТЕС. G. conopsea обнаружен в составе луговых фитоценозов различной степени увлажнения на трех из шести обследованных ВТМ (табл. 2): 1) гигрофитный осоково-таволговый луг (ВТМ «Перелаз»); 2) разнотравный луг (ВТМ «Ляминское»), 3) зарастающий ивами (Salix caprea, S. cinerea, S. myrsinifolia, S. pentandra) и ольхой серой (Alnus incana) гигрофитный разнотравый луг (ВТМ «Гадовское»). В избыточно увлажненных луговых фитоценозах формируются осоковые и злаковые сообщества. Здесь преобладают Calamagrostis langsdorffii, Elytrigia repens, Festuca pratensis, Bromopsis inermis, виды рода Carex (С. vesicaria, C. rostrata, C. nigra, C. lachenalii). Значительно участие в сложении травяного яруса данных фитоценозов Filipendula ulmaria. В более сухих условиях преобладают злаковые и злаково-разнотравные сообщества, в составе которых много обычных луговых видов: злаки (Poa pratensis, Alopecurus pratensis, F. pratensis) и большое количество видов сорного и лугового разнотравья (Tanacetum vulgare, Alchemilla vulgaris, Valeriana officinalis, Achillea millefolium, Galium mollugo, Lathyrus pratensis, Phleum pratense, F. ulmaria, Vicia cracca, Pimpinella saxifraga, Potentilla anserina, Dactylis glomerata, Veronica spicata, Ranunculus acris, Cirsium arvense, Vicia cracca, Plantago major, Pastinaca sativa, Taraxacum officinale, Artemisia vulgaris, Sonchus arvensis, Equisetum pratense, Hypericum maculatum, Geranium pratense и др).

 

Таблица 2 – Редкие и нуждающиеся в охране, постоянном наблюдении и контроле виды растений выработанных торфяных месторождений

№ п/п	Вид	Статус вида	Тип местообитания	Выработанное торфяное месторождение
Отдел. Magnoliophyta – Цветковые Семейство Orchidaceae
1	Gymnadenia conopsea (L.) R. Br.	КККО – III категория.	Гигрофитный осоково-таволговый луг	«Перелаз»
			Разнотравный луг	«Ляминское»
			Зарастающий ивами и ольхой серой гигрофитный разнотравый луг	«Гадовское»
2	Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soo	КККО – III категория	Березняк разнотравно-вейниковый	«Ворошиловское»
3	Epipactis helleborine (L.) Crantz	Ограниченно распространенный с низкой плотностью	Березняк пушицевый	«Зенгино»
4	Epipactis atrorubens (Hoffm.) Besser	Ограниченно распространенный с низкой плотностью	Сероольшаник травяный	«Гадовское»
5	Platanthera bifolia (L.) Rich.	Приложение № 2 КККО	Сосняк сфагново-зеленомошно-травяный	«Гадовское»
Семейство Cyperaceae
6	Trichophorum alpinum (L.) Pers.	КККО – III категория	Зарастающий пушицей участок отработанного торфяника, использованный прежде под посевы многолетних кормовых трав	«Зенгино»
			Сосняк зеленомошно-сфагново-пушициевый	«Гадовское»
Отдел Polypodiophyta – Папоротниковидные Семейство Botrychiaceae
7	Botrychium multifidum (S.G. Gmel) Rupr.	Ограниченно распространенный с низкой плотностью	Сосняк грушанковый	«Прокопьевское»
			Злаково-разнотравный луг	«Зенгино»
Семейство Aspidiaceae
8	Dryopteris cristata (L.) A. Gray	Ограниченно распространенный с низкой плотностью	Сосново-березово-еловый травяный лес	«Зенгино»
Семейство Thelipteridaceae
9	Thelipteris palustris Schott.	Ограниченно распространенный с низкой плотностью	Сосново-березово-еловый травяно-зеленомошный лес	«Гадовское»
Отдел Lycopodiophyta Семейство Huperziaceae
10	Huperzia selago (L.) Bernh. Ex Scharank et C. Mart.	Приложение № 2 КККО	Березняк травяный	«Зенгино»
			Ельник сфагново-зеленомошно-травяный по краю мелиоративного канала	«Гадовское»

 

Освоение данным видом антропогенно трансформированных ландшафтов отмечалось исследователями и ранее [2; 19]. G. сonopsea в больших количествах произрастает на откосах водоема-отстойника ТЭЦ-5 (г. Киров) [19, с. 215], на зарастающем участке шламоотвала «Завода по обработке цветных металлов» (г. Киров) и выработанном карьере по добыче известняка (окр. д. Бакули Слободского района Кировской области) [2].

Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soo евро-сибирский, бореальный вид, включен в Приложение 2 Красных книг Кировской области [14] и Республики Удмуртия [23, с. 449]. Отмечено произрастание D. fuchsii в регионе исследований в фитоценозах хвойных лесов, на лесных полянах, низинных болот [19, с. 213].

Вид найден на территории ВТМ «Ворошиловский» в березняке разнотравно-вейниковом (состав древостоя – 9Б1С, средний возраст древостоя – 18 лет; сомкнутость крон – 0,4; высота древостоя – 5,5–9,5 м). Состав наземной растительности до 80% представлен разнотравно-злаковыми группировками: Calamagrostis epigeios, Geum rivale, Tussilago farfara, Filipendula ulmaria, Angelica sylvestris, Potentilla anserina, Parnassia palustris, Chamаenerion angustifolium, Cirsium arvense, Mentha aquatica, Tanacetum vulgare, Achillea millefolium, Alchemilla vulgaris, Vicia cracca, Erigeron canadensis, Galium aparine, Lycopus europaeus, Leucanthemum vulgare, Artemisia vulgaris, Pilosella officinarum, Prunella vulgaris, Hypericum maculatum.

Epipactis helleborine (L.) Crantz. евразиатский неморальный вид, включен в Приложение 2 Красной книги Удмуртской Республики [23, с. 449]. В регионе исследований встречается редко, произрастая преимущественно по береговым склонам, сухим лесам различного породного состава, опушкам, полянам [19, с. 214]. Немногочисленные ценопопуляции E. helleborine были выявлены авторами ранее на старом зарастающем участке шламоотвала «Завода по обработке цветных металлов» (ОЦМ) (г. Киров) и на отвалах выработанного карьера по добыче известняка (окрестности д. Бакули, Слободской район, Кировская область) [2].

При исследовании ВТМ данный вид описан на зарастающем березой и сосной чеке ВТМ «Зенгино», имеет низкую численность популяции. Степень сомкнутости крон древостоя в фитоценозе составляет 0,3. Средний возраст древостоя варьирует от 20 до 25 лет. Средняя высота древостоя изменяется в пределах от 4,5 до 5,5 м. В травяно-кустарничковом ярусе описано 23 вида сосудистых растений. Наибольшее проективное покрытие характерно для Eriophorum vaginatum – 15%, Juncus effusus – 10%. Доля участия остальных видов не превышает 7% – Calamagrostis epigeios, Achillea millefolium, Galium mollugo, Potentilla goldbachii, Parnassia palustris, Lycopus europeaus, Triglochin palustre и другие.

Epipactis atrorubens (Hoffm. Besser) евро-западноазиатский неморальный вид, включен в Красную книгу Костромской области [21, с. 98], Республики Марий Эл [22, с. 49], Республики Удмуртия [23, с. 304], в Приложение II к Конвенции СИТЕС. На территории Кировской области встречается редко, отмечен по береговым склонам и сухим хвойно-широколиственным и широколиственным лесам. В естественных местообитаниях вид, по сравнению с антропогенно измененными экосистемами, образует небольшие по численности популяции или же уже не встречается, на что обращали внимание исследователи из других регионов [22, с. 49; 24], а также подтверждают и результаты исследования авторов [2].

На территории исследуемого ВТМ «Гадовское» E. atrorubens обнаружен в составе сероольшанника травяного, сформировавшегося по краю вала мелиоративного канала, перегороженного бобровой плотиной. Возраст древостоя – около 30 лет. В составе подлеска отмечены Salix caprea, S. cinerea, Frangula alnus, в травяном покрове преобладают Filipendula ulmaria, Geum rivale, Angelica sylvestris, Cirsium heterophyllum, Vicia sepium, Galium boreale, Lycopus europaeus.

Platanthera bifolia (L.) Rich. бореально-неморальный вид с широким евромалоазиатско-сибирским ареалом. Вид включен в Приложение 2 к КККО [14]. В регионе исследования встречается преимущественно по лесным полянам, опушкам, лесным дорогам, вырубкам, в сосновых лесах, в северной части области – в хвойных лесах зеленомошного типа. На территории исследуемых объектов ВТМ P. bifolia найдена в cосняке сфагново-зеленомошно-травяном (ВТМ «Гадовское»). В среднеполнотном и средневозрастном древостое фитоценоза доминирует P. sylvestris, в качестве примеси отмечены Picea × fennica и Betula pubescens. В травяном ярусе преобладают Parnassia palustris, Pyrola major, Ortilia secunda.

Для P. bifolia, как и других рассматриваемых представителей семейства Orchidaceae, отмечена способность заселять антропогенно измененные фитоценозы, что является проявлением эксплерентной составляющей эколого-фитоценотической стратегии [2].

Trichophorum alpinum (L.) Pers. циркумбореальный, бореальный вид. Внесен в Красные книги Кировской области [14, с. 245], Удмуртской Республики [23, с. 333]. В регионе исследования, как отмечено Е.М. Тарасовой [19, с. 222], вид встречается очень редко, предпочитая олиготрофные болота и выработанные торфяники. В Удмуртской Республике T. alpinum растет на сфагновых болотах, по берегам зарастающих озер, избыточно увлажненных и заболоченных лугах [23, с. 333], где может образовывать крупные скопления.

T. alpinum изучен на участках 2 ВТМ (ВТМ «Зенгино» и «Гадовское») при повторном заболачивании, где в условиях избыточного увлажнения появляются характерные для болот виды: Drosera rotundifolia, Carex nigra, Eriophorum vaginatum, Parnassia palustris. T. alpinum характеризуется достаточно высоким обилием (Cop¹) и равномерным распределением по участку вторичного заболачивания, при общей величине проективного покрытия исследуемого фитоценоза – 45%. Фитоценоз ВТМ «Зенгино» был полностью открытым, ВТМ «Гадовское» характеризовался наличием изреженного низкорослого древостоя из Pinus sylvestris и Betula pubescens. Ценопопуляции на территории обследованных ВТМ являются многочисленными и устойчивыми. Мониторинг численности популяции вида не выявил ее снижения за последние 20 лет.

Botrychium multifidum (S.G. Gmel) Rupr. циркумбореальный, плюризональный реликтовый вид. Включен в Красные книги Костромской области [21, с. 47], Республики Марий Эл [22, с. 164], Удмуртской Республики [23, с. 460]. В регионе исследования встречается редко: на лесных полянах, в сосновых лесах, зарастающих вырубках. В результате исследования выявлены два типа местообитания B. multifidum:

1) разнотравно-злаковый луг (ВТМ «Зенгино»). В травяном покрове отмечено 42 вида сосудистых растений, наибольшее покрытие приходится на злаки – 60% и более – Calamagrostis langsdorffii, Calamagrostis epigeios, Phleum pratense, Elytrigia repens, Festuca pratensis. Разнотравье формируют такие виды как Achillea millefolium, Galium mollugo, Rumex crispus, Vicia cracca, Linaria vulgaris, Hypericum maculatum, Veronica chamaedrys, Melandrium album и другие.

2) Сосняк грушанковый – 15-летняя культура сосны с естественным возобновлением березы (ВТМ «Прокопьевское») [25]. Возраст Pinus sylvestris – 9 лет, Betula pubescens – 12 лет. В травяном ярусе доминирует Pyrola rotundifolia. С меньшим обилием отмечены такие виды, как Chamaenerion angustifolium, Fragaria vesca, Orthilia secunda, Tussilago farfara, Antennaria dioica, Poa nemoralis, Taraxacum officinale, Calamagrostis neglecta, Hieracium pilosella. Моховый покров представлен по кочкам – Polytrichum commune, Pleurozium shreberi.

Dryopteris cristata (L.) A. Gray циркумбореальный, бореально-неморальный вид. Свойственными местами произрастания для него являются переходные и низинные болота, заболоченные леса, сырые ельники, берега водоемов. Вид обнаружен и описан в березняке грушанковом (ВТМ «Зенгино») (состав древостоя – 10Б, средний возраст древостоя – 25 лет; сомкнутость крон – 0,8; высота древостоя – 8,5–10,5 м). Общее проективное покрытие травяно-кустарничкового яруса составляет 15%, доминирует – Pyrola rotundifolia, с несколько меньшим обилием присутствуют Fragaria vesca, Viola mirabilis, Calamagrostis epigeios, Equisetum sylvaticum, Epilobium palustre, менее 1% доля участия таких видов как Orthilia secunda, Galium mollugo, Equisetum fluviatile, Hieracium umbellatum, Geum rivale, Rumex acetosella, Prunella vulgaris. Мохово-лишайниковый покров не выражен.

Thelipteris palustris Schott. циркумбореальный, бореальный вид. Типичными местообитаниями являются переходные и низинные болота, заболоченные леса, берега водоемов. Вид обнаружен в сосново-березово-еловом травяно-зеленомошном лесу (ВТМ «Гадовское»).

Huperzia selago (L.) Bernh. Ex Scharank et C. Mart. циркумбореальный, арктобореальный вид, включен в Красные книги Костромской области [21, с. 51], Республики Марий Эл [22, с. 170], в Приложение № 2 к КККО и нуждается на территории области в постоянном контроле и наблюдении [14]. Вид описан в березняке травяном (ВТМ «Зенгино») и ельнике сфагново-зеленомошно-травяном по краю мелиоративного канала (ВТМ «Гадовское»). Древесный ярус в березняке травяном формирует Betula pubescens, отмечены единичные экземпляры Pinus sylvestris. Сомкнутость крон древостоя – 0,4, средний возраст – 15–17 лет, средняя высота – 3,5–5,0 м. Подрост слабый из Betula pubescens, Pinus sylvestris, Picea × fennica. Подлесок представлен Sorbus aucuparia, Salix cinerea, Frangula alnus. В травяно-кустарничковом ярусе (общее проективное покрытие около 65%) доминируют Pyrola rotundifolia, Eriophorum vaginatum, Carex nigra, Agrostis tenuis, Potentilla anserina, с меньшим обилием отмечены Galium mollugo, Potentilla goldbachii, Prunella vulgaris, Juncus effuses, Parnassia palustris, Equisetum pratense, Mentha aquatica, Viola rupestris, Fragaria vesca, Campanula patula, Lycopodium annotinum, Poa palustris, Odontites vulgaris, Lycopus europeaus, Euphrasia fennica. Моховый покров не сплошной (20%) формируют Polytrichum juniperinum, Dicranum undulatum, в виде отдельных пятен.

Заключение

Антропогенный прессинг оказывает значительное влияние на растительный покров области. Для большинства видов болотных экосистем основными лимитирующими факторами существования являются узкая экотопологическая приуроченность, нарушения гидрологического режима и антропогенные воздействия (разработка торфяников, мелиорация). В то же время чеки выработанных торфяных месторождений являются своеобразными автономными комплексами, в которых сохраняются условия для самовосстановления после прекращения хозяйственного использования, благодаря процессам вторичного заболачивания участков торфяных месторождений, эвтрофикации. В результате этого наблюдается появление в формирующихся новых сообществах типично болотных видов, таких как Trichophorum alpinum, Drosera rotundifolia, Eriophorum vaginatum, некоторых представителей сем. Orchidaceae (Gymnadenia conopsea, Dactylorhiza fuchsia и др.). Способность растений заселять антропогенно измененные ландшафты является проявлением эксплерентной составляющей эколого-фитоценотической стратегии. Для некоторых видов сем. Orchidaceae это было показано ранее [2]. Исследование редких видов выработанных торфяных месторождений позволило установить наличие эксплерентной составляющей и у представителей других таксономических групп (отд. Magnoliophyta: сем. Cyperaceae; отд. Polypodiophyta: сем. Aspidiaceae, сем. Thelipteridaceae; отд. Lycopodiophyta: сем. Huperziaceae). Исходя из этого, можно рассматривать вторичные болотные ландшафты в качестве рефугиумов для видов, местообитания которых были утрачены вследствие техногенного воздействия.

About the authors

Natalya Yurievna Egorova

Professor Zhitkov Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming

Email: n_chirkova@mail.ru

candidate of biological sciences, senior researcher of Ecology and Plant Resources Department

Russian Federation, Kirov

Tatiana Leonidovna Egoshina

Professor Zhitkov Russian Research Institute of Game Management and Fur Farming; Vyatka State Agricultural Academy

Author for correspondence.
Email: etl@inbox.ru

doctor of biological sciences, professor, chief researcher of Ecology and Plant Resources Department; professor of Ecology and Zoology Department

Russian Federation, Kirov; Kirov

References

Supplementary files