Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Флора и экологические закономерности распространения водных макрофитов Кузнецкого Алатау

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Флора и экологические закономерности распространения водных макрофитов Кузнецкого Алатау"

0 -2 5

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ЛЕНИНА СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СИБИРСКИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД

УДК 581.9 ( 671.1/5) (-925.15) На правах рукописи

ВОЛОБАЕВ Павел Анатольевич

ФЛОРА И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНА ВОДНЫХ НАКРСХШОВ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ ,

03.00.05 - Ботаника

- Автореферат •диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Швосибирск - 1991

Работа выполнена ■ Центральном сибирском ботаническом саду, , Сибирского отделении АН СССР ' '

Научный руководитель, -

доктор биологическим наук, профессор КРАСНОБОРОВ И.М.

Официальные оппоненты г

доктор биологических наук, профессор МАЛЫШЕВ Л.И. доктор биологических наук, профессор БАРДУНОВ Л.В.

Ведумия организация - Ботанический институт АН СССР

Защита состоится часов на заседании специалиоирЬеаннаго совета Д 002.V0.01, по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора биологических наук при Центральном сибирском ботаническом саде СО АН СССР.

630090, Новосибирск-90, ул. Золотодолинская, Ю1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Центрального' сибирского Сатанического сада СО АН СССР

Автореферат разослан

»г.

Сокретарь спеииалиоираеанносо Совета *<>ндид«т биологически* наук.

/

ЕРШОВА Э.А.

£!!-!й,:р. I

Ч с I

■.1.3. -СК.:;,' !

СТДЯЛ 0Б111АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

дис*»рт«ций I

Актуальность томи. Горы Южной Сибири с дагших пор привлекают иниманиа ботаникоа Согдтг.тзом, разнообразием, оригинальностью флоры. Однако наосрным йудет мнение, что «ллора этого региона и:зучи-нл уже с исчерпывающей полнотой. Исследовании гидрофильны:: Флор на иго Сийирн прооодились эпизодически и чаще по ры-сшин (сосудистым) растениям. Недостаточное? вжианив удалялась низшим (¡(¿»ровые водоросли* лишайники* и мсхос£ра;зным растениям.

Цель м годами п:сл."?/10Рдния. Определение состапа и структуры гидрофильной Флоры горкой систикы Куонсцкого Алатау с учетом псе;! состаиляющих группы йодных мзкраОитоп (оыаниа и низшие растения) ; устлной^енпг' экологических с?£1кскокг?рностсй распространения подкых макро^итои; попытка реконструкции основных тенд^и— пин развитии далеры мл историческом и ссяременнсм атгпах ас ^ор-кяропгния. Практическое опуг.;истг.лг>нкя поставленных '¿сльй предполагало решение с.педу!С1'4нх ^дддм : инвентаризация Олоры, просю— Дрнип структурного .-.нализл флоры, выполнение? натурного эколога— слорнстичрсыого науЧЕГНИ51, оьийщени» исей полученной ИНфОрИЛЦИИ.

Научная нацизма рабсты* »1сслс?АО«ана Олора годны:: макрафи—

той а масштабах гидрографической сети горной системы Куг)Н1?и,кпго »

Алатау. Выполнена литературная и гтолсоля ккаентлрмзацив. Ойсуж— доны оопросы генгзкел гидрофильной Олоры. Отмичечо 62 нознк ви— доа для территорий различного ранга. Рассмотрена 1 р!?ли—

ктспост; 1 оодны>: макролитов юга Сиоири. Определены закономернее— ти распространения, пысоткая, поясно-эональная структура ("лиры; составлены схемы распространения 140 оидоо. Рассмотрен характер антропогенного вл'иинил, и такжи аспекты охраны редких растений.

^аци^аемыг? положрьип.

1. Состап и структура флоры йодных макрооитоо.

2. Истсрип и гонооиг. Флоры.

3. Распространение полны:! макроСитоэ горной системы.

Практическая значимость работы. Материалы диссертационной работы способствуют решении комплекса проблей рационального использования природных ресурсов Кузбасского региона, включая ио-

npcicw системы охраняемых территорий (государственный aanoae/iHMíí "Кузнеикин Алатау" и др. ) . фактический материал исполоаоьан ДЛЯ подготоики экспортных оаклмч^ний и коррекции планам гидро re;íHH~ ч^ского строительства на территории Кимс?рсйской области (районы ричьугиумеш третичной палеафлоры) . Материалы диссертации ncnu/ib*-опиангл при nayrciTotíh'e и састонлении многотомного ис*дани5| "флоры СиОири" , а такие* уч^иныи программ Кемеровского roc.yHviíiupíilrrcjra.

Апгюааци» раооты. OcHOEiHtit? поломения диссертации доложены Hd. 4-;,' региональных научны:! (Ноиосийирск, L70Ü; ШфНЛул, 1*/90; Kfc'Hcpono, l'?9Q; Красноярск, 1991), 2-х Всесотанмя Шорок, 1V8C; KcMupQiio, J99Q) конференциях, на межлэ^ордторним семинар« ЦСБС.

Публикации. Па теме диссертйЦНИ опубликована IS patiOT.

ОДьям и структура ai4*jf,Tt,i' Диссертации общим ойъемом в 235 СТРАНИЦ состоит nq ПййДйННМ, 1иести глав, иыводов, списка цити-(JVÍü^bfi лнт(-р^турм наиманопаняй) и приложений. Осноаное со—

tíñn.'SASMa на 160 страницах, ьклмчаи О таблиц и 16 рису-нкоо» ri¡jiMüi*tsMli^ Ссэдерхи-гг Табличны?? данные Флористического спектра ÍÍ Jj сведения о гейграфии, зкологпи <XI, IV), степени редкости и Нйаиинл (III), распространении (V-VIII и X), поясно-ан— мальмом распределении (IX) и схемы рдспрострамения (XI) езндоа.

ОСНСЕНПЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Гл-зна I» РАЙОН > иск^дныа НАТЙРИЛД И НЕТОцИКА ИСШ«(ШЬЛНМИ

pfiiijasí характеристика района исследований

Кузнецкий Алатау — самаы л^Берная в предала;: Алтае-Сакм-Koíi горной страны составная часть Куанецкого нагорья (географические координ&ты: S3—56 С.Ш., вб—91 В.Д.). Площадь раРшна примерно 33 тыс. кв.км- На западе отграничен Кузнецкой котловиной, на ссиере Колы^ань—Томским плато, с востока - Минусинской и Чу-• лы^о-Енис.ейской котлоиинами, с лгл — нагорьем Горной Шории. Ад— иинистратиько-территориально горная система относится к Кемеровской области, ылной части Красноярского края, й гакке Хакасии.

1.2. Исходный материл л и методика исслмооаний

1.2.1. Изученность флоры макрооитоп Кузнеикого Алатау

Сведения о водных макрофитах Кузнецкого Алатау палучпни из следующей литературы : Крылов, 1904 — 191Л, 192/—1949; Черепним, 1937-1967: Флора Красноярского |;рдя, 1960-1903; Пллышсв, 19£-3; Седельников, 1977; Тупицина, 1936, и другим источников. Информационно -литературный поиск свидетельствует о произрастании для района исследовании 135 иидоп, однако эти данные? относятся преимущественно к иыг.шии полным растениям. Слаба изучена езлора низших макрооитос: отсутствует с ведении о !:оропых родороелкх, отмечены только 2 вида мхоа (Борисова, 19(33) и один вид лишайника (Седслнгаговл, 1990). Отрывочность инкормаиин препятствует про— ведению полноценного »зналигз<1 (¡элорм и устлмо^ленм:о оо^их мерностей распространения водных макролитов Кузнецкого Алатау.

1.2.2. Материал и методика исследований

Методологическуи основу иссл(»допаний состаолзизт работы А. И.Толмачвоа (1974), ¡3. А. К>рцена и Б. И.Сенкянл (1980), Н.Н.Цшглн-ва (1989/. При изучении конкретной йлор*>1 Кузнецкого Алатау не— пальзозон метод и "лС1сальН1.п:" Олглр в сочетании С

проведением маршрутна-стационарны.-. исследпц-аний. 3 Ш'лоя, неучены районы 16 элементарны;:, 8 локальны:; ®лор речней сети (протяженность маршрутом -• 2542 км) с окличоииом 65 пойменных водоемов. Стационарно несла,-сааны 13 лекальных флзр, из них 2 приурочены к подохра'г'.илищам-охладителям ГРЭС, 11 к цепи материковых озер восточны« предгорий. Для аерчник поясов Кузнуцкого Алатау выделено 4 района сосредоточения сысокогорнык водоемов (осезой хребет системы), откуда сойран материал по 14 каровых, морекно— -подпрудным озерам и Ю микрооодоемам пенеплена. При прободении полеаыя исследований применены методики изучения макроситов ре<: {Раменский, 1971; Папчвнкаэ, 1979, 19й2; Цсрйакои, 1990) и кон-тинентальмых оодаексп (Катанская, 1981), адаптированны:? к усле— вивм горней местности. В основу работы положено около 4-х тысяч листоа гербарного материала (КЕМ) и 115В эколого—©лористическин описаний <19аа-1991>. Учтены еокдоаые коллекции ЦСБС СО АН СССР (N3), Ботанического института АН СССР (1_Е) и данные; литературы.

-3 -

Глапа IX. ЛАНДШАФТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

11.1. Геологические и геоморагалогичаскис? особенности

Кузнецкий Алатау — сложно организованная система, сзснсонуи площадь которой занимает раннеоозрастная (палеоген) поварюность выравнивания с останцаао—сопочными массивами иерщин и крнйтами. Обычен среднегорно-эрозионный тип релис-аа. Склоны зссимсзгричны. формирование соорсэменного рельефа датироаано неогеном (Кашменс— кая и др.,1969). Представлены все основные типы морфоскульптур.

11.2. Особенности гидрографической сети

Гидрографическая сеть Куонэцкагр Алатау относится к горному району йассейна верхней Сьи. Речная СИТь раэаита, основные реки — Чулыи и Токь, густота сети от 0.40 до 0,90 кв.км. Многие реки берут начало из караэыя, корынно-падпрулник астр иысокпго-рий. Длг. никних патера гор айымиы водоемы, генеакс которых сви-аан с меандрнриеанием рок. Восточное подножье гор окаймлено це-пыо иатерикоомх опер различного происхождении и минерализации.

11.3. Климат| радиационный баланс и почвенный подрос

ИприАиенплиность простирания Кузнецкого Алатау ведцт к но-рйснамерндсти Г)ь1г1йдении осадков — остовая роли и охлаждении чоп-душным масс отвь-дснй оисо^огорьям и западном склонам. Зимы ума-ренна-суровыо; лато умеренна—холоднае (иь'сокогарьи) , прохладное до уыерпнно-теплаго на прочей территории. Распределение! почп -- с чертами ыиеотной поясности (Ильиных, 1970; Трофимов, 1975).

11.4. Растительный покрое Кузнецкого Алатау

Разнообразие природных условий района исследований иалгагТ™ ся причиной вОЛЫиОй фитоцанотической неоднородности. 3 преДйЛПХ Кузнецкого Алатау Ьыракены степной, лесостепной, лесной (подтаежный, таежный) | подгольцовый, гольцовый по «га (Куминова, *1976); Седельников, 1979). Рассмотрены характеристики поясе»« а также водна'ввлйгной растительности; дана йотанисо-геогргщичйб-кое районирование «Кукинова, паскаев, 1976; Седельников, 19/9).

_ ц -

Глагза III. ОШРО ВОДНЫХ MttKPCfEvITQB КУЗНЕЦКОГО ЙЛЛТПУ

111. 1. Конспект флоры

Приведены общие данныэ о распространение, экологии 203 сидев водных мл>фофитг;о. Таксами лодпидоисго ранга, статус который не? пполне ясен о настигшей прсмл, сключоны на праоак вида. Таксоны сопремрнмагг) ги>'рнлпсгп прсискпэдп!та отпечены, однока не учитизз.отсп при анализа О-лоры. Точные местонахождения указаны для редких в Кузнецком Алатау оидоз — qcj'H известно не Солее 3 точек сбора. Часть видов отмечена по литературным источникам.

II 1.2. Гишдпп флоры

II1.2.1. Таксономическая структура

Опора полных макраоитоп Кузнецкого Ллатау продстаеяена Z0Z сидами низших cnoponLíi: и сосудистых растений <36 родои и 53 со— маЯстпа). Оодущее положение с.'Л шмашт пск'рытоссмгмкие, но^оойра— аные и хараойрг^нк.с растения (77,1 "). Участии остальных растений (лишайник';!., плауяпо^разниг», плпоротш-'кооЁразние, хеащеейра— оные) незначительна (2,9'¿). Я/!ро Слсры составляют представители отдела Hagnolicphyta (1¿0 m мои - 73.9У.) i однодольный ло пилам превысят лвулольныв о 1,2. Сс^тноыенисг отвечает гпядгщи.г.я оо-ЯНОП йлари ».'(ipa и СССР (КарелкКОйа, Рпспппоз, 1983). Второе; мп-сто отведана представителен отдалд Brycphyta <32 вида - 15,3/0 ,

V

лидирует листостебсльние м;.-и (23 нмлс» - 12,Z'/.t. "арезыц растения (Charçphyta» следующая из основная групп (13 оидоо - 7,4%).

Вздурил симайегиаг Cyperacodi? (За), Рикягс^вйопасеае <22) , lonuneulйсеяга <17>, Atr.bl</Btegiiiceai? (19), CUaracmsfí <11 оидоо). nsisnua 3 сенгайечи оклмчгют 101 вид (49,3%); ic числу яг-мояидовик (1-2 пила) относятся 38 гямвйств <Пенопниа рал-i " Foto-.•noçjeto.1 <22> , Chara <I1) , Carmt <10), Sparganium <?) , Glpicíia-ris (3), Eatrachíun, Jreparioclíicíoo, Raficnculue, Scírpus icïà 7) t НуЭ^-пНургшт <5) , Alisna (Л) , flol bsccI-.OGnuu, Uíttílía, !1yri cphyl ~ lum, Typha, Vpro-.ica (no S вила). Учзсти<3 иллаймдойис родоа йо-лг?е значимо в сравнении с спмейстпенним спектров •• 42,Cy'i'íar стпеннъгй доля малоаидсвых семенста и роаЬя, а такие родопС.Ч и<3" эзфиииент (2,13) газорят о «i аксс1-ч«нческом раанаа (Грузии üi'rrpu.

3 -

III.2.2. Географическая структура

Принципы выделени» хорологических элементов (надгрупп) ис-польвованы согласно А.В.Куминовой (19t>0), А.И. Толмачеву (1962), И.И.Красноборову (1976), Н.Н.Цеелеау (1989). Типы ареалов определены по литературе и отчасти уточнены на гербарном материале.

Ведущее положение занимают растения голарктического элемента (В'1 вида, 427.) и еаразиатского (52 вида, 267.) элемента Флоры. Прочие элементы : азиатский — 1Б ыидоа, 97.; палеарктический и американо-азиатский - по 3 вида и 1,5/С состава. Доминирование голарктических видое показывает прочные си язи Кузнецкого Алатау с Флорами Голарктиса о прошлом. Весомое содержанке еDpазиатским и азиатски« пидоо, а также малое участие прочих элементов отражает тенденцию к самобытности флоры и ее твердое положение среди «лор Северной Евразии. Соотношение элементов позволяет предположить формирование состава олоры Кузнецкого Алатау посредством локальных и широкомасштабных миграций на территории Царазии и Голарктики о прошлом. Аллохтонность структуры выракена такие числам видав пллрирегионального элемента <40 оидоа, 2П"/) флоры.

Показатели ареалогического спектра конкретизируют пути формирования флоры. Реальные связи Кузнецкого Алатау с различными Флористическими областями материка показывают виды еврозападно-азиатского (25 видов, 12,5%) и восточноеврапейско-азиатского (9 видов, 4,5%), восточно—азиатского <6 видов, ЗХ) и мжносийирско— — центрзльноазиатского, '»жносибирско-среднеазиатскОго (суммарно 10 видов, 57.) типов ареала. Данное соотношение дает повод к заключению о положении Кузнецкого Алатау в сфере влияния 3 флористических областей Голарктиса. Последнее подтверждена наличием в составе флоры 23 видов , »отмеченных на крайнем пределе ареала. Заслуживают интерес и 13 видов с диэчонктивным распространением по Южной Сибири (Salvinia natans, Potamogeton vaginatus и др.).

С флорогенетических позиций, флора Куомс-цкого Алатау - ал-лохтонный комплекс видов с глубокими <по меньшей мере третичными) историческими корнями. Образование локальносибирских разрывов ареала у дизъюнктивных видов более вероятно о постплиоцено— вый период и вызвано общим похолоданием в плейстоцене. Одновременно происходило разрушение древних связей с Южной, Восточной, Центральной Азией, а также скончание миграции на восток егроза-падноааиатских чмдое, известных одесь на границе своего ареала.

' — Ь -

111.2.3. Эколого—географическая структура

Испольоована схема выделения эколого-reoграфических элементов Н.В. Седельникооой (1990) для широкораспрсстраненныи видов с некоторой модификацией. 3>колсго-географический спектр отражает аллохтонмость флоры (азональный элемент — 175 пидоо, £36,27.). Растения мочтанного элемента — 7 видов, 3,4Х; наличие плейсто— цензаик связей г. флорами перигляциалъной ооны выражают растения гипоарктомонтанного (2 вида, D,9S7.>, яркто—альпийского (2,27., 5 видоо) элементов. Трс?тичнып корни лро*?в.яп1-*и 2 неморальными растениями. Растения степного элемента (12 пидоо, 5,9%) определяют прошлые соппи с древним Средиземноморьем, степями южной Си*!ири.

111.2.4. Экологическая структура

В схеме экологического анализа полные? макрофиты отнесены к 2 основным группам - "гидрофиты" (17ß видоо, 37,77.) и "гигрофиты" (19 видов, 9,77.). Полиморфизм среды обитания части споровых макроОитоо учтем при выделении дополнительного элемента флоры -

— "экологически пластичные" (ft пилон, 2,67.) растении. Биологические особенности пероой группы отражены подгруппами "облиггт-мых" (77 видов, 37,9%) и "факультативных" (1D1 аил, 49,ß%) гидрофитов. Структурное соотношение демонстрирует гидрофильную ос—

напу водной макрофлоры Кузнецкого Алатау. По отношению к отде— «

льным показателям среды, структурно еыракем еще ряд элементов -

— кальцефильные (5 пидоо, 2,57.), криофильные» (11 видоо, S,47.) и термофильные (7 видов, 3,45Я), галофильные (11 видов) растения.

111.2.5. Исоьк?, редкие? и реликтовые растения

Иэ общего состава флоры 63 оидоо (337.) показательны новизной дли территорий разного ранга. Осе они отмечены впереыи для Кузнецкого Алатау, основную массу новинок составляют низшие растения (43 вила). Новыми по Западной Сибири являются Chara fra-gi-fera, Ceratophy11 ига oryietorum, Trigonotia myosotidea, Cauli-nta minor, Sparganíum rothertli, S. stolonifcrusi (6 видов), длп Сибири в целом — Chara arcuatifoíi a, Hygrohypnum alpestre, £la— tine triancira, Myriophyllum sibiricun, Potamogetón chakassien— sis, P. henningii, P. pectinatus ssp. nortgolicim, P. sarmaticus

í£i видов)- Впервые в СССР указан 1 иид — Potamogeton rostratus.

Редкими по Кузнецкому Алатау является 56 видов (27,6%), из hmí: 31 вид (15,ЗХ) редок и - для .Сибири. Наиболее регионально редки Chara arcustifolía, Collema fluviatile, Pichodcntis peilu-cidum, Hygrohypnum alpestre, Isontes lacuütris, Elatine triand— ra, Trjgonotiü myosotidea, Liiidernia procuir.bcns, Potamogetón poctiíiacus ssp. atorigolicub, Ruppia maritima, Caulinia flexitib, C. minor, Iriu psaudacorus, llclbaschoenus popevii. Одновременно нг!:птсрка редкие седы Сийири довольно распространены о Кузнецком Алатау (Salviniö natano, Hydrí.lla vertiui 11 ata, Zarinichcl — lia pedunculata, Pofcancgufcun trichuides, Eleocbaris:. austriaca).

/!орологкчнские поклогтми позволяют предполагать третичную ¿¡¡зплиочекешу» (Ljndernia prccuribt-ns, Huppi.i maritina, Zanniche-llia pcdunculeta, Caulinia minor, 3olboschoBnut> popoviiï и n,w-ецгнозу» (Sal'í'inia Trepa nalais, Triçjonotis rayosotidsa,

Hyririllü vtrticillata, Potamogetcn trichoiíles, Eleocbaris austriaca, Sparganiiim stuloni-f erun) раяиктоаость этик растений. Точки сбора аркто-альпийскнй екдео (Sparganium hyperbare;us> и др.) — остатки всдна>'( лалеоодори четвертичного периода (плейстоцен) -

III.2.6. флористические сивзи КузнсикСго Алатау

Для определения места Фл-pu района мсслсдос а и; in среди ¡задник слер Голар^тики и за::влг.чмз степени сзаикосзяз^й между ними нспал'.Еазам -чоэвфмцнент Стугрена-Раду>1ес;<у ¡Ку.идт, 1974). Коэффициенты ¡рлорнсТгГческой дискриминации рагсчитаралнс^ гю данным гидроботаничаских и обчсфлористмчоских литературных источников.

Сравнение коэффициентов показызаст,.чти семейственны" , ро-доэь;я vi видовые связи Кузнецкого Алатау нечволеа сильям с районами уверенно—бореальной области Сеьсрмой Еораоии. Менее выражены сак=и со степными районами Восточной Еврспы, горно-степными районами перизирии Центральной Агии (Северная Монголия), зоной широколиственных лисов Восточной Арии. Низкий уровень прослежен е отношении районов высоких широт (бол^с тесныэ связи су— чествуют с Колымским нагорьем, нежели с плато Путсранл). Крайне ослаблен«) соили Кузнецкого Апатау также с оод»-аыми флорами Северно;'! Америки. Метко выражена тенденция снижения уровня изаико-связей а мепраалонии "оапад — восток", сохраняя при ток узловую оааязду о pw/ea приближения к Алтае—Саянской горной стране.

а '•

Отмеченная неравномерность иидосих связей способствует определение направлений миграционных патоки;?, при оормироаанин состава родной макрофлоры Куоноцкого Алатау. Сснопнос* siapo олоры сложено d ходе локальных миграций на территории иг л Сибири, пс— пытыаая сильное илмямиз йореальных, лесостепных, степных олпад— км« (рлар (плиоцен). Низкие связи е сеоеро-постоком Азии и Америкой говорит о ооэиожнссти обменного пути через Еерингига, хотя поток мигрантаи йыл иг.'Сьма слао. Постепенное спигсег ¡íie восточных гтяеей определяет ллгйстоцен-голоцснопее осл^йлкнне устойчивого миграционного потока, существовавшего и плиоцене. Наличие мери— диснальных перемещений заметно п проп'.еоположкпй мапрполонмссти архаичных связей с флерамн Дрепнего Средизскнзмория и болей молодых еспзей (плейстоцен) с высокоширотными (Путорана) олораки.

Исходя иг) равноценности семейственных, рпдпаы« ссяаей Кузнецкого Алатау с известными районами концентрации ргликтезо-эндемичных иидоп (Ксрелпкоаа, Pacnonoa, 19G8), допуская плиоценовую однородность водной палеоолсры Сооирной Евразии — лразокс?р— но предполох'.ение о суи:сзстяооании с Лассе^'н^ DepsHt-й Оби o;:¡o одного центра произрастания древних растений. Сонременнпо присут— стоне реликтовых иидез определено наличием сг^ти рефугиумоэ, со— хранивших самые устейчио^е к услэоиля плейстоцемоеого похолодания е?иды. Часть тгких у£екии| была представлена '< Кузнецком Ала-тлу на соне педиглнциалычага обеднения водных цлор :огп Сиоири.

Глава IV. УСЛОВИЯ ОБИТАНИЯ ВИДНЫХ КЛКРПЗПГГОВ IV.!. Лимитирующие Факторы среды

Специфика горной местности прослежена о сметено лимитирующих фактороп среди обитания, где отдельные показатели объединены рамками экологического комплекса, спредолзиэдего конечные условия произрастании подних макрсйитсо Куснс-цкаго Алатау. Структура комплекса представлена 3-мя уроанями абиотических О.^ктсрсп ясно дифференцируемых о соподчинвкности и обнаружизавдих четкую иерархическую послэдооатольность проявлений. I—п ступени — так— торы, олиппнив на характер проязления комплекса о маситаСз осей горной системы или ее крупных орографических районов и действие» которых огметно лишь на ¿олее низких урсан51Х структуры ксмллек—

ca. К числу таких оактороа относятся ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ особенности Кузнецкого Алатау (рельеф, ассиметричность макросклонов). 11-я ступень — факторы, определяющие показатели среды обитания отдельных элементов ландшафта — речных далии. Подобно 1-й ступени, проявление данных факторов опосредовано, т.е. ааметно пы— ракено лишь на следующем уровне. Факторы группы! АБСОЛЮТНАЯ ВЫСОТА» ТИП РУСЛОВОГО ПРОЦЕССА и КРУТИЗНА ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ ДО-.ГИНЫ. III—я ступень — факторы непосредственного проявления, составляющие atíi-ютические параметры отдельных местообитаний: ТЕМПЕРАТУРА ВОДЫ, СТЕПЕНЬ ПРОТОЧНОСТИ и СКОРОСТЬ ТЕЧЕНИЯ, ЭДАОИЧЕ-СКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. Единство комплекса подчеркиваетея наличием взаимозависимых горизонтальных связей внутри каждой ступени:

1. верхние г.ояса (1600—700 м) — немеандрирооание русла рек с крутизной 50-20 н/км, слабость непроточных элементов гидросети, Т воды 4—14°С, скорость потока 3-3 м/сек, бедность грунтоо j

2. средние пояса западных (700-300) и посточных (700-500м) склонов — пойменная многорукаяность и частичное меандрирооание, крутизна русел 20-2,0 м/км и расширение сети непроточных элементов по долинам, выход скорости течения на лимитирующий урооень (0,С-1,2 м/сек), прогревание воды и мелкофракционность грунтов;

3. нижние понса и предгорья — малые величины уклонов русла (2,0-0,6 м/км), свободное и незавершенное меандрирование, широкая сеть непроточных элементов, нагревание воды да 20-24°С (июль), низкая скорость потока в реках, отложение илистых грунтоо.

IV.2. Структура вертикальной поясности

Характер распределении видов по продольным профилям Кузне— иного Алатау позволяет выделить о структуре Флоры 5 высотно—поясных групп с четким вертикальным интервалом и майором «акторов среды о£итания» I группа — растения не выходящие за пределы высокогорий <13 видов, 1600-7СШ м); XI группа - растения нижних и средних поясов t2ß видов, 700 и м ниже); III группа - растения нижних поясов и предгорий (126 видов, верхняя граница встречаемости на западном макросклоне lßd-26(J м, на восточном — 480—520 м)} IV — растения, представленные по всему вертикальному профили (9 видов, высотный предел от *?3Q до 1407 м); V группа — растения С вертикально-дизъюнктивным распределением (верхние пояса . и продгормо—низкогорныв районы — 9 видов). Причины формирования

вертикальной структуры связаны с условиями обитания содных мак— рофитов о каждом оысотнон поясе. Происхождение высотной дизъюнкции (V группа) вызвано перигляциально—высокогорным перемещением растений (плейстоцен) и климатическими1 изменениями голоцена.

IV.3. Эколого-биологические группы водных какрооитои

Специфичность условий обитания горных рек отражают азаимо-атнашрннн меясду представителями стагнационных и реофильмых 3ко— биомарФ оодных макрофнтов. В предгорно—низкогорнмх районах Кузнецкого Алатау распространены проточные Формы части оидос (Sei— rpus, Butomus, Sparganiufn и др.). Морфологические изменения при смене модификаций езнзаны с условиями среды. Реофильныэ экойио— морсы известны из проточных местообитаний (скорость потока 0,2— —1,2 м/се.-к, грубообломочный грунт), стагнационные — из непроточных мест с илистым грунтом. Трансформации форм при смене условий среды — следствие действия комплекса абиотических фактороо.

Глава V. РАСПРОСТРАНЕНИЕ МАКРОСИТОВ КУЗНЕЦКОГО АЛАТАУ

ибщие закономерности распространения водных макроСитов Кузнецкого Алатау эыражены в 3-х направлениях : формирование эер— тикальнпй структуры, распределение по лесорастительным поясам и связь с типологическим разнообразием элементов гмдрэсеги. ,

Единой тенденцией распространения в масштаба горной системы служит возрастание видового богатства при понижение абсолютной высоты, не зависящее от типологии и генезиса местообитаний, флористической бедностью отмечены высокогорные водоемы (карооые и моренно-подпруднив озера, антропогенные водоемы, мнкрозодоемы пенеплена, террасные озера долин рек) — 27 видов с лидированием листостеаельных мхов. Сходный уровень бедности установлен и для истоков рек. Наибольшее видовое разнообразие проявлено в низко— горьях и предгорных районах. Изменение показателей среды приводит к 4—5—кратному возрастанию флористического богатства: материковые озера - 9й видов, пойменные водоемы - £57 видов, элементы русел рек - 112 видов. Единственное отклонение от общей Тенденции заключается в сняиснин разнообразия по районам солонооо— дных озер (31 еид>. Местное гидрохимическое о.-мяни«? лешь отчее—

' ■ - - !

- II ~ >. '

ти изъясняет даннаа явление - пресные водоемы этих районов наиболее бедны (5~7 видоа) с Купноцком Алатау. Пански причин ведут к проблемам пояскс-зонал^наго распределения иоднчх макрофитоо.

Рассмотрена приуроченность макрофитоо к следующим лесорас— титольным поясам; высокогсрья (П> — подгальцооый и верхняя часть лесного пояса, лесной íil) — тдвжмий, подтаежный пояса, лесостепной (JO , степной (С), UaparsMQMOpHUCTU распределения сидпп cnocaácieуот выделении 11 полсна-аФнальных элйминтсв, объединяемых и 3 блока : АМФИЗОНАЛЬНЫЕ элементы (А) — райтннив (4 иида) присущи всем поясам; СТЁНОЗОМАЛ'-эИЫЕ глвмйНТЫ — растения только одного пояса (В — 13, Л — 22., ЛС - 33, С - 12 пидоа»! ПОЛИЗОНА-ЛЫ-ШЕ элементы - рдстенип пояснын комбинаций (В-Л - 3, С-Л-.ЛС -- а, D-ЛС - 5; Л-ЛС - 30, JWiG-C - 39, ЛС-С - Iii ендов). Бедность блока стенооональни;; зле-'моитсэа и релиитоёоеть части состаз-лямщих aro видов дапуекдгат реликтоиость есатетствуючих пояско--аональии;; комплексам, феркир&егния ,темной структуры салохено в пл^йстоцс^чс, голацпийве« расслоений npafj^ök-üü ums не завершено.

Одним из аспектсв р г> С П р О 5 T ß;; I i t; м л я иодннх макрооитов Кузнецкого Алатау является вопрос О rwfiai стичоских реч.угиумах гидрофильной палеоолоры, обеспечигакицик сохранность релиитоиых сидос и комплексов (eucciTHых, П0ЯСН0-а0(;альНЫК И т.».). Оааникниионио убекищ ¿алее всего вероятна для продгориЛ и сйяа,;донтся с тест-ны«.1 особенностями рельефе — мемгаркыз тпали'ны, котловины кате-рикоаых aac-p, т.п. участков цозкежиаго формирования благоприятного микроклимата дамз при eA'¡fl;-¡ пзхолоданип плейстоцена. Поиск г.рооеден по принципу сосредоточения редких, рвликтооык, хорологически неординарных видел. Ci,(Далеко 3 вероятны::' убехила третичной Флоры: СРЕДНЕТОМСКИИ (Calvlnia natans, Liiiderrua procumbent, Ciatir.a triandra, TriganaUíü wyosofcidDa, Potamogeton trich-oiriíSG, Hydrilla vertí ci J lata, Виды Л и ЛС-комплекссв), СЕРЧИКУ-ЛЬСКИЙ (Caul inie. minor, SperQänlum Gtolonif trun, Trígor.otis rny-osotidea, ЛС-сиды) , ШЦРИНСКИР1 '¿annichellia pedunculata, Ruppia ffisritiraa, Bolboschoenus pgpovii, все еиды С-кокплскса). Временной среэ разнороден (доплиоценовое время - верхний плейстоцен).

Неравномерная встречвймасть видоа способствует обособлению на территории Кузнецкого Алатау ряда гидроботанических районов. Принцип разделения опррдшшн особенностями современного распре. деления растений, связанный с условиями обитания. Учтены детали структурной поясности, наличие видоаой специфики таких видилов.

- Ii -

Глапа VI. ПРОБЛЕМЫ ИЗУЧЕНИЯ И ОХРАНЫ ВОЦНЫХ КАКР0ФИТ03

Будучи в тесном контакте с крупнейшим промышленным центпом юга Сибири, территория Кузнецкого Алатау поде-ержена антропогенному прессингу. Данные? эколого-влористического изучения способствуют выделению 4-х групп антропогенный фактороа, наийолео ор-сомых с точки ¡зрения современного состояния водных макро&итов :

I. Развитие горнорудной промышленности по долинам рек приводит к изменению состава и структуры отдельных локальны/, флор;

II. Вертикальная экспансия и горизонтальные миграции, соя-занныо с заносными перемещениями зидст изменяют естестоонно—исторические закономерности распространения и пысотной поясности;

III. Изменение т&рморежнма оодосмоп—охладителей теллооих электростанций активизирует допустимые, но но исагда реализуемые о природе дальние пиитические саязи Фларистичаских ^.ейонопз

IV. Действие масштабный индустриальных Оаитороз <оагр;;: но-нир и нарушение режима оодоеков, рек и т.д. > может бмт>* ойьек-тивно оценено лишь по результатам дополнительного исслсгдоо^нип.

D услояипх интенсификации хопяйстпзнноП доятол1.части ч^лп-neica ccotíoQ онпчрнип слопуот иткодить попрису онрлны ¡задкии годный м.чкро^итао. К числу пидез, тр4}бун-ч:ии принятия абязй.тг*л1.кы>! окргшнцх мер, относятся оитог^игрофичсски неординарные и релин■* топые растения Кузнецкого Алатау» Подлежат охране на ссносю местного оакснолатольстоа - Hygro.'.yonum alpestre, El a ci ne triantí-ra, TrlQonohiu myoaotitl(>â, Lindernia procumbent, Potar,icgotorr ptïCfcjnntUû sup. mongol i cua, Caultiiia {lexiiiTS, С. minor. Iris pcpuciacorus, Eparganiuíi и<:а1пп1* eruin (Кемеровская аОл.); Chara arcuati folia, Collena fîlJVlntlle, DichOdOiltiö pellucidum, Rup-pia maritima, Zcmniehellia reporta, Bolbattchaßfiuo popavii (Крае-HovpcKHM край и Хакасия). ДеПстпянипГ) líopwüil a>:pj»u Гидрофильных растений могут стать территории с оссзйыи рожимон природопользования. Режим зароведыг.ания сееспечиаает редгинуи защиту модно-болотного комплекса вьсокогориД, яключая плой': гецпмопыв со— оьивствл и пиды (¿repanociaduB sandtneri, Sparganium hyptsrboru-u¡n и др.). Концентрация о<ыгктов первостепенной оир.'.ни и местах предполагаемых рец/гиунов полной палеовлоры гооорит о цеп«ссос5-p.iDhocTH огмссения охранного рекима на данные pafiCHt . '.Sopt-v. такого рекима могут йыть различии, но непременным условием доляио ст^ть ограничение действий, унсущих ущерб релнгстешыы p.ictííkh<14.

выводы

1. Щлора водных макролитов Кузнецкого Алатау предстаолена 203 видами иа £16 родов, 53 семейств, 7 отделов. По числу видов лидируют покрытосеменные {'/'¿¡,47.1 и мохообразные <15,а>1) растения, третье место - каровые водоросли (7,17.). доля учг1стия остальных растений весьма нсзначигсльна (2,97. состаиа) . О таксономическом отношении олора относительно богата и разнообразна.

2. Итоги хорологического и эколого—географического лмализа подчеркивают высокий уррпснь аллсхтонности современного состаиа Флоры. Тяготение к бороа^ьнын флорам Сибири и Восточной Европы, рудиментарные связке с Восточной и Центральной Азией (следи ос— тестаонно-исторических процессов и неогене) определяют пьшод о Оларистическом рубеже района исследований в сфере влияния Боре— алчной, Ирано-Туранской, Васточноазиатской областей Голарктиса.

3. впервые о Кузнецком Алатау отмечено 63 видов, 43 из ка-тарыя представляют низшие растения. Не был известен п пределах СССР 1 иид - Ро(:агюдо1оп го^гаЬиь. Впервые для Сибири отмечено С и по Западной Сибири — о айда□ . Редкими растениями Кузнецкого Алатау можно считать 56 иидоо (31 вид редок в пределах Сибири).

4. Хорологически? данные позволяют предполагать нвогеч-ча-тсертичнуи реликтоаость наиболее ситогеографически своеобразных сидав. Сохранность реликтовых растений связана с существованием центра ооднзй па.г,еоа>лсры Северной Евразии в бассейне верхней Ойи и наличием сити рефугиумогз нэ территории Кузнецкого Алатау.

О. Сьяои Кузнецкого Алатау с гидрофильными флорами Голарктиса говорят сг формировании состава флоры района исследований при посредстве широтных и меридиональных миграций на территории Ссаернсй Еиразии. Ядро флоры заложено в ходе локальных плиоценовых перемещений видов по Влной Сибири с одневремениым влиянием бароальных, лесостепных и степных западных флор. Не исключен даплиоценовый обмен видами с областью Древнего Средиземноморья, а также нидоией обмен с перигляциальными Флорами а плейстоцене.

£>. Экологическая структура Флоры демонстрирует современное разнообразна условий обитания водных макрефитоо Кузнецкого Алатау. Детали распространения видов обусловлены действием комплекса лимитирующих факторов среды горной системы. Общей тенденцией служит возрастание видового богатства по мере снижения абсолютной высоты вне ¡зависимости от типологии элементов гидросети.

7. формирование высотно-поясной структуры Флоры определено изч^нонирм условий среды обитания с памижонизм высити местности. Каждой высотной группе свойственен четкий вертикальный интервал и набор экологические фактироп. Образование висотно-дизъюнктив— ной группы сияэано с пл*?йстоц*?нсшым перигляциально—высокогорным пери'иршснипм нидоо и последующим и:зменени(?м климата о голац^нт.1.

8. Современная картина поясно-эональнсй структуры о£усЛ1":г?-лома (?стс;ст1;имна~историческмки Причинами. Мл.гючислсннасть пилен стпнплсндякны?! :}.г.ем;?н"гас олоры гооорит о сн'роятной ролнктог.ости этиг; з лим^нт О!». Основные измэмония структуры датиропами плейстоцен-голоценом; процесс структурной дифференциации н» эапершен.

7. Антропогенные изменения в састоие, структур« флеры, условий произрастания, закономерностей распространения гидрофильных растений Кузнецкого Алатау подчеркивают особое значение охрани редких и релитсп1.|;{ растений на современном этап;?. Система охраняемых территорий (с окличгением районам уо'екищ полной пале— офлоры) - иааможный вариант частичного решения данной проблем*.'.

Материалы диссертации спубликонаны и слодур:1;ии рлЛотах а

1. Солобаео П. А. Ц)лора макрофитоп Кузнецкой м^лгормой котло^н— мы 1 Кпмсргаоск. гос. ун-т. - Кемерово, 19Ö0. - 10 с. — йеп. о ВИНИТИ А. О. 6. аз. , Ы. 5639-i)G3.

2. Волобае» П.Л. Caulinia minor (All.) Cci-is. et. Germ. - нопнй pvifl для Флоры макроФитов Кемеровской облает*) // Природа и экономика Кузбасса. — Новокузнецк, 19£>9. — С.ISA—13В.

3. Волобасв П.А. Состав, структура и динамика флоры на^ройитои оодохранилица-охладителя Южно—Кузбасской ГР5С / Кеморопск. гос. ун-т. - Кемерово, 19а9. - 1? С. - (leil. I» ВИНИТИ 13.03. 89. , N. 1603--U09.

4. Волобарв П.А. 0 формировании термофильного элемента Флоры макрофитоа еодохранилища-онладителп Южно-Кузбасской ГРЗС / КемероЕск. roc. yi -т. - Кемерово, 1VQ9. - 10 с. — Дел. в ВИНИТИ 13.12.S9., N.7410-339.

5. ¡Зипобаез П.А. Водная Флора Кемеровской области. Ci>ii"'-icT«ia Рогпвовыв — Наядовые. Кемерова, 19Й9. - 19 с.

6. Валсйдев 11. А. Водна л флор» Кемеровской области. Сйксл-ctj л Ситникс.-аидные - Рясковые». - Камерово, 19ГЛ). - 27 с.

7. Волобаев Г1.Д. Комплект инструментои для полеиых гидрпбота— нических работ И Биология внутренних вол.- Л-г Наука, 1990.

- Вып. S6. - С. 75-73.

d. Волойаев П.й. Харосые оодзрослн (Charophyta) Кемеровской области / Кемерооск. гос. ун-т. — Кемерово, 1990. — 9 с. — Доп. в ВИНИГИ 6.06.1990., N.3040-B9U.

9. ßo.r.oüaea Л. А. Материалы к распространению хароеых водорослей юга Западной Сибири // Биоценозы Алтайского края и влияние на них антропогенных ваздейстпий; Тез- докл. регион, кони. - Барнаул, 1990. - С. 10-12.

ID. Болойасо П.А. О малоизвестных шормах Gcirpus lacustris L. // Изо. Cd АН СССР. - Сер. биол. наук. - 199G. - Еып. 2. -

- c.ai-34.

11. Ьолобзея П. А. флора макрофитоа западного макросклона Кузнецкого Алатау // Полодые ученые Кузбасса — народному >:озь:йст— ку: Тез. дскл. регион, коне. — Кемеропо, 1990,- 4.4. — С. 50.

12. Волоб«?.ею П.А- Задачи иезучения иыешей йодной растительности Кузоасса // Молодые ученые Кузбасса — народному хоэ^йстьу: То;.,, докл. регион, конф. — Кемероро, 1990= - 4.4. - С. 59.

1?.. Валайлса П. А. Особенности цориирозамип родной олоры Кузнецкого Алатау п районах интенсивного антропогенного поздейст— пня // Проблемы исследовании и преодоления экологической о-паскости о промышленном регионе: Ть'з. докл. Всссоюз. кою. —

- Кемераоо, 1990. - С.109-110.

l'i. Колобаео П.Л. Ноаые и редкие пилы высших полных растений /,л>1 ылары Сибири // Сот. журн. - 1991. - Т. 46, N. 4. - С. 129--¿31.

15. Валсбш.-и П.А. Род EXatine L. о Сибири // Изо„ СО AM СССР.- СиЗ. биол. жури. - 1991. - Выл. 4, - С.59-63.

16. Волобаеа Л.Л. О даух таксонах рода Potatrorjoton i-. из Сибири //.Иза. СО АН СССР. - Сиб. биол. курн. - 1991. - Сып.Ь. -

- С. 75-76. <

17. Кра.снобороп U.M., Волоыаии П.А., Степанов H.D. Дополнение к сыпуску Lyropodi^coae — Hydrocliaritaccjaö // флора Сибири.—

- Ноаосибирскг Наука, 1933. - Т. 1. - С.119-120.

10. Марикода A.B., Волобаес Г|.А. Высшая водная растительность очистных сооружений г.Кемеропо .'/ Проблемы социального npoi—

ресоа Сибири! Тез.докл.per.конф.- Красноярск,1991.— С.32-33. '__________________________" #