Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Флора г. Сосновоборска

ВАК РФ 03.02.01, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Флора г. Сосновоборска"

На правах рукописи

Кулешова Юлия Викторовна

ФЛОРА г. СОСНОВОБОРСКА (юг Средней Сибири, Красноярский край)

03. 02.01 - Ботаника (биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

5 ДЕК 2013

Улан-Удэ 2013

005543334

Работа выполнена в Гербарии им. Л.М, Черепнина ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный педагогический университет им. В. П. Астафьева»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Антипова Екатерина Михайловна

доктор биологических наук, профессор кафедры биологии и экологии ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева» Попова Ольга Александровна, доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники ФГБОУ ВПО «Бурятский государственный университет» (г. Улан-Удэ) Степанов Николай Витальевич, кандидат биологических наук, доцент кафедры водных и наземных экосистем ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет» (г. Красноярск)

ФГБОУ ВПО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова» (г. Абакан)

Защита состоится _26 декабря 2013 г. в _14.00_ часов на заседании Диссертационного совета Д 212.022.03 при Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Бурятский государственный университет» по адресу: 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина 24а, конференц-зал Факс: (3012)210588

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГБОУ ВПО «Бурятский государственный университет»

Автореферат разослан Л ноября 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, канд. биол. наук

А.Б. Гулгенова

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Изучение растительного покрова, находящегося под сильным антропогенным влиянием, в последнее время привлекает все большее внимание ботаников. Стремительный рост городов, численности населения и его плотности, освоение человеком новых природных ландшафтов выступают мощными факторами преобразования окружающей среды, включая аборигенную флору. Результатом влияния техногенных нагрузок и рекреации естественных ландшафтов является появление качественно новой природно-антропогенной среды, в частности «городских флор», являющихся основой экологической структуры города. На протяжении долгого периода флора городов не являлась предметом специального изучения. Однако, в последние годы, это направление привлекает к себе все большее внимание ученых (Ильминскнх, 1982: Чичев, 1985; Ишбирдина, Ишбирдин, 1993; Терехина, 2000; Пяк, Мерзлякова, 2000: Суткин, 2002; Буданова, 2003; Виньковская, 2005; Рябовол, 2007 и др.), поскольку флора территорий, подвергшихся процессу урбанизации, является наиболее уязвимой. Несмотря на возросший интерес к изучению флоры и растительности городских экосистем в Красноярском крае, растительный покров городов, кроме краевого центра, остается до сих пор неизученным. Особый интерес вызывают небольшие города, связанные с крупным краевым мегаполисом.

Сосновоборск является одним из городов-спутников в Красноярском крае с развивающейся социальной и экономической инфраструктурой. Он основан в 1971 г. как рабочий поселок в связи со строительством крупнейшего завода прицепной техники для автомобилей КамАЗ к северо-востоку от краевого центра - г. Красноярска. С 1973 г. именуется Сосновоборском, благодаря окружающим поселок, сосновым борам. Население города составляет 30,1 тыс. человек, площадь около 3000 га. По причине «молодости» флора г. Сосновоборска оставалась до сих пор никем неисследованной, не предпринимались попытки ее анализа. Учитывая имеющуюся к началу исследований информацию, были сформулированы следующие цель и задачи.

Цель работы: Выявление состава флоры г. Сосновоборска, особенностей ее структуры и обоснования рекомендаций по сохранению генофонда.

Задачи исследования:

1. Рассмотреть исторические и природные условия регионального уровня, влияющие на разнообразие флоры г. Сосновоборска и составить краткий очерк растительности.

2. Провести инвентаризацию состава и распространения представителей флоры города по результатам собственных полевых исследований и критического обзора всех материалов по растительному покрову, составить конспект флоры.

3. Определить таксономическую, географическую и эколого-биологическую структуру флоры и провести их анализ.

4. Выявить особенности синантропного компонента флоры г. Сосновоборска.

5. Дать рекомендации по сохранению редких и уязвимых видов растений и сообществ на территории города.

Защищаемые положения.

1. Положение г. Сосновоборска в пределах лесостепного зоноэкотона Средней Сибири и его возраст определяют разнообразие флоры, таксономической и эколого-географической ее структуры как типичной для бореальных флор умеренного пояса Голарктики.

2. Зональные черты урбанофлоры ослаблены процессами аллохтонизации и синантропизации, ксерофитюации и терофитизации. При этом синантропизация как ведущий процесс аигропизации флоры вдет преимущественно за счет увеличения фракции апофитов (более 80%), связанной с ксерофитизацией городской среды наряду с общей адвентизацией флоры.

Научная новизна. Впервые проведена инвентаризация флоры г. Сосновоборска, определен видовой состав сосудистых растений, в результате чего составлен конспект флоры, включающий 387 видов сосудистых растений, относящихся к 231 родам, 62 семействам. Впервые отмечены новый вид для флоры Средней Сибири Securigera varía и новые местонахождения редких видов флоры южной части Красноярского края (Кулешова, Акгипова, 2011). На основе проведенного всестороннего анализа флоры выявлены особенности урбанофлоры г. Сосновоборска. Подробно исследован синантропный компонент. Выявлены нуждающиеся в охране виды растений на региональном и федеральном уровнях, представлены материалы к организации памятника природы «Сосиовоборская роща» муниципального значения.

Методы и материалы исследования. Выявление флоры г. Сосновоборска проводилось с использованием метода модельных выделов урбанизированного ландшафта (Ильминских, 1993) в дополнении с маршрутными изысканиями. В результате на территории города были выделены относительно равновеликие, типичные экономико-географические зоны с выраженной экологической и визуальной изоляцией. В рамках административных границ г. Сосновоборска было заложено 7 модельных участков 250 х 250 м (рис. 1). Пробные площади выделялись в соответствии с фитоценотическим разнообразием городского ландшафта и особенностями антропогенной нагрузки.

В составе модельных выделов присутствуют 3 участка из остатков аборигенной флоры: лесопарк (Лп), берег р. Есауловка (Бе), луговая санигарно-защитная зона (Сз). Комплексы распггельности, сформировавшиеся в результате хозяйственной деятельности человека, легли в основу выделения сектора многоэтажных кварталов (Мк), гаражей и подвалов (Гп), частного сектора из дачных участков и усадеб (Чс), промышленной заводской зоны (Пз).

Исследования проводились с 2008 по 2013 гг. в весенний, летний и осенний вегетационные периоды. В результате проведенных полевых работ во всех модельных выделах было собрано более 3000 гербарных образцов и выполнено около 80 геоботанических описаний. Дополнительно были просмотрены фондовые коллекции, хранящиеся в Гербариях Сибири (Гербарий им. Л.М. Черепнина Красноярского государственного педагогического университета (KRAS), Гербарий им. П.Н. Крылова Томского государственного университета (ГАГ), Гербарий Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (NS), коллекции Красноярского краевого краеведческого музея и др.) и Центральной Европы (Гербарий Дрезденского Технического университета, Германия).

Согласно выбранному методу исследования, анализ флоры г. Сосновоборска проводился с применением методологических приемов (Ильминских, 1993): историко-экстраполяционного (сопоставление локальной городской флоры с потенциальной природной локальной флорой), сравнительно-интерпретационного (сопоставление флор городов разных по величине), зонально-географического (сопоставление флор городов с разным географическим положением) и др. Выявление и анализ синантропного компонента флоры г. Сосновоборска проводилось с использованием метода активности синантропных видов растений по И. Хэнски (Hanski, 1982а, 1982b), который использовался и высоко оценен другими авторами (Миркин, Наумова 1998, 2003; Абрамова 2002 и др.). Достоинством метода является возможность группирования и выявления активности синантропных групп на основе количественной оценки распространения каждого вида по модельным выделач в соответствии с его обилием. При анализе адвентивной фракции по степени внедрения и натурализации была использована классификация F.-G. Schróeder (Schróeder, 1969).

Условные обозначения

рлцгнны* обошачгтм модгльпм» 1ылр|"><> Be - берег рмм ictymMU Чс - ч л Т ими с «тор (дачи) Гn - rtpiiti и ппдипи ЛП - ЛМОПДрк

м» - т«ок»ш> кмрклы ГЪ - промыилмиаа КЖ» (ЗАВОД) С» - tM<na|w»-iMUiiM> «ома I l[v гчрг обо»нам*«»« ™ ■ граница города

— дороги

— рек*

ЕВ «одиы« обмяты

1'ис / ЫоАе.пмые лыЛелы на террито/ши Д Сосновоборска

Теоретическое и практическое значение. Выявленные характерные особенности и видовое разнообразие флоры г. Сосновоборска, количество редких и исчезающих видов позволят объективно оценить уровень антропогенных изменений. Проведенные флористические исследования, конспект флоры и анализ ее структуры имеют теоретическое значение для познания генезиса урбанофлор и определения места ее в системе трансформированных флор юга Средней Сибири. Полученные данные о синантропном компоненте флоры г. Сосновоборска расширяют сведения об адвентивных, рудеральных и потенциально инвазионных видах растений и могут быть использованы при создании региональных «Черных книг».

Сотрудничество с представителями различных организаций в ходе исследования флоры г. Сосновоборска можно считать своеобразным методом пропаганды ботанических знаний и привлечения внимания к проблемам сохранения растительных ресурсов урбанизированных территорий, что также способствует развитию экологической культуры населения. Материалы исследований дополнят представления о современной флоре южной части Красноярского края, будут использованы при написании и переиздании региональных определителей, флор и «Красных книг».

Собранные гербарные образцы пополнили научную коллекцию Гербария им. JI.M. Черепнина Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева (KRAS) и частично коллекции переданы в Гербарий Красноярского краеведческого музея.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты исследования докладывались и были представлены на VIII Международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (2009, Барнаул), на II Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования (2009, Астрахань), IV Международной научной конференции, посвященной 125-летию Гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета и 160-летию со дня рождения П.Н. Крылова «Проблемы изучения растительного покрова Сибири» (2010, Томск), на III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования (2010, Нижний Тагил), на Чтениях памяти J1.M. Черепнина и Петой Всероссийской конференции с международным участием «Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока» (2011, Красноярск), на научно-исследовательском семинаре «Hauptmerkmale vom Pßanzenartenbestand unter Einwirkung von anthropogenen Faktoren einer jungen verstädterten Milieu (am Beispiel von Sosnovoborsk)» (2012, Германия, Дрезден), на V и VI Всероссийских (с международным участием) научно-методических конференциях «Современные проблемы естественнонаучного образования» (2012, 2013, Красноярск).

По результатам исследований опубликовано 10 работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Материал изложен на "ZI-D страницахмашинописного текста, содержит 16 таблиц и рисунков. Список литературы включает источников, из них £на иностранных языках.

Благодарности.

Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность:

Е. М. Антиповой - научному руководителю за помощь в работе и написании диссертации; H.H. Тупициной и C.B. Рябовол - за ценные консультации и замечания при определении гербарных образцов; К.С. Мокринец, М.В. Неустроевой, Т.А. Ананьевой за помощь в работе с картографическими материалами;

кураторам м сотрудникам всех Гербариев, где посчастливилось работать: ТГУ - И.В. Гуреевой, Н.В. Курбатской и В.И. Курбатскому; ЦСБС СО РАН -И. Артемьеву; ТУ Дрездена - В. Ditsch и F. Ditsch, К. Mühlbauer, Ch. Neinhuis. М. Nuss, F. Müller, A.-M. Barniske, F. Richter.

Администрацию г. Сосновоборска, управление градостроительства, имущественных и земельных отношений, начальника отдела архитектуры и градостроительства - Н.Г. Жеравкову за предоставление ценной информации по г. Сосновоборску и содействие в организации полевых исследований; семье - за всестроннюю помощь и поддержку.

Основное содержание работы

Глава I. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА Г.

СОСНОВОБОРСКА

Изучение растительного покрова территории, в настоящее время входящей в состав г. Сосновоборска началось более 300 лет назад и связано с фундаментальными работами выдающихся отечественных и зарубежных исследователей природной флоры южной части Красноярского края (D.O. Messerschmidt, I6S5 — 1735; G. Gmelin, 1709 — 1755; С.П. Крашенинников, 1711 — 1755; J.G. Gotlieb, 1729— 1802; P.S. Pallas, 1741 — 1811; В.Ф. Зуев, 1754—1794; Я.П. Прейн, 1883 — 1895; А.Я. Тугаринов, В.И. Тугаринова, 1905—1906. 1908; М.М. Ильин, 1934; Л.М. Черепнин, 1938 — i960; и др.). Новейшими исследованиями, имеющими отношение к изучаемой флоре, были охвачены северные лесостепные районы Средней Сибири (Антипова, 2008) и территория г. Красноярска (Степанов, 2006; Рябовол, 2007 и др.). Но современное состояние, структура и видовой состав флоры и растительности г. Сосновоборска целенаправленно никем не изучались, что послужило основанием для углубленных исследований его растительного покрова.

Глава II. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Город Сосновоборск находится в пределах Красноярского края (56 08 с.ш. и 93 08 в.д.). почти в центре Азиатской части России, на стыке западной окраины Средне-Сибирского плоскогорья (Сибирская платформа), юго-восточной приенисейской полосы ЗападноСибирской равнины (Западносибирская плита) и, окаймляющих с юга, Алтае-Саянских гор (Громов, 1961; Воскресенский, 1962; Щербаков, Кириллов, 1962; Лиханов, 1964; Калашников, 1994). Согласно современной тектонической схеме (Сазонов и др., 2011) город располагается на окраине Рыбинской межгорной впадины Алтае-Саянской складчатой области. ,

Большую роль в формировании рельефа имеют многочисленные надпойменные террасы р. Енисей, поверхность которых осложнена наличием невысоких песчаных грив, вытянутых с юго-запада на северо-восток. Абсолютные высоты колеблются от 200 до 400 м.

На территории города преобладают выщелоченные черноземы, серые лесные глееватые, дерново-подзолистые, в меньшей степени засоленные почвы.

Внутриконтинентальное положение г. Сосновоборска в поясе умеренных широт обусловливает резко континентальный умеренно-холодный климат. Температурный режим характеризуется относительно морозной зимой и умеренно жарким летом с годовым количеством осадков до 400 - 450 мм. Средняя температура января составляет -18,2° С, июля +19,10 С, среднегодовая температура +0,5° С. Преобладает западно-восточный перенос атлантических воздушных масс.

Гидрографическая сеть относится к системе р. Енисей. В черте города представлена частью русла р. Есауловка - правым притоком Енисея, протекающим на расстоянии 5,0-6,5 км юго-западнее существующей городской жилой застройки, совпадая на этом участке с современной административной границей города. Гидрогеологические условия г.

Сосновоборска характеризуются наличием грунтовых вод в долине р. Есауловка на глубине 5.30 -7,55 м.

В зоне распространения северных лесостепей Средней Сибири (Антипова, 2008) территория г. Сосновоборска находится в полосе контакта равнинных и горных пространств на юго-восточной окраине Красноярской лесостепи.

Естественная растительность, сохранившаяся на территории города фрагментарно, представлена, в основном, участками лесных и луговых сообществ, а также синантропным комплексом и слабо выраженным водно-прибрежным.

Леса представлены сосновыми (Pinus sylvestris), смешанными березово-сосновыми {Pinus sylvestris + Bernia pendula) и осиново-березовыми формациями (Betula pendula + Populus trémula), распространенными в городском лесопарке и небольшими колками на окраинах города. Распространены ассоциации с разнотравным и злаково-разнотравным (Calamagrostis arundinaceae. Cimicifuga foetida. Vicia unijuga, Polygonatum odoratum. Rubus saxatilis. Iris ruthenica, Lathyrus humilis и др.) покровом.

Луга распространены фрагментами в пределах санитарно-защитной зоны, по берегу р. Есауловка, а также на деградированных антропогенных участках придомовых и промышленных территорий. Представлены разнотравно-злаковыми, часто деградирующими сообществами (Роа pratensis. Elytrigia repens. Taraxacum officinalis, Lathyrus pratensis, Dracocephalum nutans, Berteroa incana. Fragaria viridis. Geranium pratense, Stellaria gramínea и др.)

Водно-прибрежная растительность на территории города представлена ограниченным участком правого берега р. Есауловка, входящим в черту города. Прибрежные сообщества имеют смешанный характер и образованы луговыми, сорными и гигрофильными представителями ввиду близости городских рудеральных местообитаний, деградированных агрофитоценозов и ежегодного сезонного паводка (Bromopsis inermis, Elytrigia repens, Arctium tomentosum, Medicago lupulina, Erodium cicutarium Scirpus sylvaticus, Rorippa palustris, Ligularia sibirica, Carex acula. Agrostis stolonifera и др.).

Кустарниковая растительность на территории города слагается как из аборигенных видов, так и, постепенно дичающих, представителей синантропной флоры. Некоторые виды образуют заросли, другие - встречаются редко или единично. В зависимости от фитоценотической приуроченности выделяются мезофильные (Padus avium, Rosa acicularis. Spiraea media, Crataegus sanguínea, С. pinnatißda, Spiraea trilobata и др.) и гигромезофильные (Salix dasyclados, S. viminalis, S. tríandra и др.) кустарниковые сообщества.

Фитоценотическое разнообразие городской среды существенно дополняют синантропные участки растительности, связанные с хозяйственной деятельностью человека. Сорная травянистая растительность распространена на газонах, вблизи жилья и дачных массивов, на пустырях, свалках и деградированных промышленных участках города. Типичными представителями таких местообитаний являются широко распространенные рудеральные виды растений (Sonchus arvensis, Cirsium setosum. Chelidonium majus, Thlaspi arvense, Poa supina, Lepidium ruderale. Polygonum arenastrum. Sisymbrium loeselii, Urtica cannabina. Cannabis sativa, Axyris amarantoides и др.). Среди представителей сорной флоры на территории г. Сосновоборска впервые отмечен новый для Красноярского региона вид Securigera varía, а также редкие - Carduus thoermeri, Galinsoga parvißora, Cichorium intubus и др., пополняющие адвентивную фракцию.

Немногочисленные выходцы из культуры (Acer negundo, Ulmus pumila, Hippophae rhamnoides. Spiraea pubescens и др.), образующие древесные и кустарниковые сообщества, играют большую роль в сложении синантропного растительного комплекса на территории города.

Глава III. КОНСПЕКТ ФЛОРЫ Г. СОСНОВОБОРСКА

Конспект флоры г. Сосновоборска включает аилы растений, произрастающие на территории города я рамках административных границ. Вилы культурной флоры, не склонные к оличанию. не учитывались

Расположение и объем семеЯств и родов приводится по системе А Л. Захталжяна (1986. 2009). Ролы и вилы располагаются внутри семейств в порядке латинского алфавта Номенклатурные нлвання пион и сокращение фамилий авторов даны по сводке С К Чс|>спанова (1995). а также уч!сны данные новейших мотмрафнческнх обработок по ф.юрс ( нГмфн и регионам Красноярского края (Шмаков. 1999. Гурсева. 2001; Антшюва. 2003. Гупипына. 2004; Атипова. Рябоват. 2009; Анпнюаа. 2012 и др.).

Для каждого вила укатаны типичные местообитания в условиях г. Сосновоборска. частота встречаемости, распространение по модельным вылелам. обилие в случае собственных сборов авюра Краснокнижные и редкие вилы приводятся с указанием точного пункта и гола сбора, фамилии коллектора

Глава IV. АНАЛИЗ ФЛОРЫ Г. СОСНОВОБОРСКА

4.1. Таксономический «налит

На территории г. Сосновоборска выявлено 387 »шок сосудистых растений, относящихся к 231 родам. 62 семействам Соотношение видов флоры в группах панвысикю ранга. покашвая ломинировшшс представителей отдела Ма^гк»1н1р4ту1а (97.4 %) со шачительным преобладанием прелегавиимей класса Ма£ЛоНорм(1а (80.6 %) нал ГЛюрысЬ (16,8 %) и жачителыю пониженное участие сосудистых споровых (1.8 %) и голосеменных (0.8 %) растений, типично для различных бореальных флор умеренных широт I оларктикн (Тупииына. 1985. Рябовол. 2007. Черных. 2012 и др.).

• №ч»м<

Рис 2 Соотношение таксономических групп флоры т. Сосновоборска

Среднее количество ролов в семействе составляет 3.7. Ведущее положение по количеству ролов имшмани ссмсйсгаа Лиегасеаг. Роасгаг. Вгаикасеое. Показатели ниже среднего в родовом отношении имеют 49 семейств (79 %). олнороловых среди них 36 (58 %). Высокое содержание во флоре олнороловых семейств связано с ■демонами экстремальности срсдообразуюших параметров урбанизированной среды города, приводящих к уменьшению количества естественных участков на территории и увеличению синантропных комплексов, возникающих за счет гемерофнллов аборигенного компонента флоры, я также адвентивной фракции

Среднее количество видов в семействе составляет 6.2. Лесять ведущих семейств охватывают 64.3 % видового состава флоры г Сосновоборска (табл. I). Первые семейства двух первых триал таксономическою спек1ра отмечены в

десятке ведущих семейств мировой флоры (Тахтаджян, 1978; Хохряков, 2000) без изменения ранга - АНегасеае и РаЬасеае. Более «эталонным» для нашей флоры является спектр семейств Голарктического царства (Тахтаджян, 1978; Хохряков, 2000). Два первых семейства (Лхгегасеае, Роасеае) в сравниваемых спектрах флор имеют сходное положение, что указывает на умеренно-голарктический характер флоры города и является вполне закономерным, учитывая ее принадлежность Циркумбореальной области Бореального полцарства Голарктического царства (Тахтаджян, 1978).

Различия в спектрах касаются рангов ведущих семейств (табл. 1). Во флоре города увеличивается роль Роасеае с 3 ранга до 2, Яозасеае - с 7 до 3, Капипси/асеае - с 12 до 5, Скепоро(Часеае и Ро1у&опасеае - с 14-15 рангов до 9-10 соответственно. Понижается доля семейств РаЬасеае — со 2 ранга во флоре Голарктики до 4 в спектре Сосновоборска, Ьатгасеае — с 4 до 7, Ар'шсеае — с 5-6 до 8.

Таблица 1

Таксономический спектр флоры г. Сосновоборска

Ранг Семейства Число видов / Ранг

сем-ва % от общего сем-ва

числа видов в спектре

Голарктики

1. А$1егасеае 62 / 16 1

2. Роасеае 39 / 10 3

3. Козасеае 35 / 9 7

4. НаЬасеае 25 / 6,5 2

5. Яапипси1асеае 19 / 4,9 12

6. Нгаз51сасеас 18/4,7 5-6

7. [.аггпасеае 16 / 4 4

8. Ар1асеае 13/3,4 5-6

9-10 СЬепоросИасеае, по 11/2,8 14

Ро1укопасеае 15

Всего: 249 / 64,3 %

Для определения «лица» флоры первостепенное значение имеет сравнение первых трех семейств спектра, а затем и второй триады (Шмидт, 1980). Увеличение роли Иозасеае и выход этого семейства на третье место в первой триаде определяет связи флоры г. Сосновоборска со среднеевропейскими, являющимися Ко5асеае-типа (Хохряков, 2000), подчеркивая гумидные черты и положение города на окраине Красноярской лесостепи. Из региональных лесостепных флор аналогичный спектр (Ая-Ро-Яо) имеет Ачинская лесостепь (Антипова, 2008). В экстремальных для растений городских условиях данный тип свидетельствует о некоторой трансформированности флоры, не типичной в целом для эталонной зональной лесостепной флоры Средней Сибири и флоры Красноярской лесостепи, являющихся арктобореальными - Сурегасеае-типа. Ведущее положение во второй триаде ГаЬасеае позволяет отнести флору г. Сосновоборска к южному, средиземноморско-центральноазиатскому РаЬасеае-подтипу (Хохряков, 2000), подчеркивающему аридные черты флоры. Обилие видов семейств РаЬасеае, Вга5з1сасеае, ¿апиасеае, Лр1асеае, характеризующих степные черты флоры, связано, не только с зональным положением города, но и с тенденцией к ксерофитизации урбанизированного ландшафта, главным преобразующим фактором которой выступает здесь мощная антропогенная нагрузка.

Большинство родов флоры являются одновидовыми - 156 (68 %), что указывает на слабую насыщенность родов видами (1,68) и определенные флорогенетические тенденции, свидетельствующие о миграционном характере флоры (Малышев, 1969, 1976; Эбель, 2011 и ДР).

Лидирующее положение рода Potentilla характерно в целом для лесостепной флоры умеренного пояса Евразии (Банникова, 1998), достигающего наибольшего разнообразия в областях с крайними условиями существования, также как и роды Artemisia, Salix, Роа. Ranunculus. Их роль во флоре г. Сосновоборска повышена. Невысокая доля участия видов рода Сагех указывает на снижение «бореалыюсти» и «континентальности» городской флоры. Ншкие показатели коэффициента самобытности (оригнначьности) флоры -0,65 (на уровне Азиатской России) и -0,51 (на уровне Сибири) показывают преобладание аллохтонных тенденции в формировании флоры г. Сосновоборска.

Сравнение видового разнообразия г. Сосновоборска с изученными флорами европейских городов России — Петрозаводск (Антипина и др.. 1996), Саранск (Письмаркина, Силаева, 2006); западносибирских — Тюмень (Хозяннова, 2004), Сургут (Борден, 2013), Омск (Буданова, 2003), Горно-Алтайск (Зыкова, 2002); городов Средней Сибири — Красноярск (Рябовол, 2007); Восточной Сибири — Улан-Удэ (Сугкин, 2010) показало зависимость видового богатства флоры от размеров городских территорий, географическо-климатических особенностей и возраста городской среды.

Сравнение с изученными локальными флорами (ЛФ) Красноярской лесостепи (Антипова, 2008), в пределах которой находится г. Сосновоборск, показывает сходство типов спектров его флоры с природными ЛФ «Погорелка», «Высогино», «Береговая Подъемная» (Ro-тнп; Ашппова, 2008). По количественным показателям наиболее сходной с флорой г. Сосновоборска является естественная ЛФ «Погорелка» - сравнимая по площади, подзональной принадлежности и территориальной близости, что свидетельствует о достаточно полной выявленное™ исследуемой флоры.

Таким образом, таксономический анализ флоры г. Сосновоборска показывает ее смешанный боре&чыю-степнон характер, обусловленный пограничным межгорнокотловинным положением.

4.2. Экологическая структура флоры

По отношению к степени увлажнения субстрата (рис. 3) во флоре г. Сосновоборска, расположенного в полугумидном секторе Южной Сибири (Поликарпов и др., 1986), выявлено лидирующее положение мезофитов (51,9 %), активных в умеренно увлажненных сообществах города: смешанных и мелколиственных лесах лесопарковой зоны, на различных лугах (C'aragana arborescens, Cypripedium macranthon. С. calceolus, Trifolium repens, Viola uniflora и др.).

Высокий показатель во флоре г. Сосновоборска имеют группы ксерофильного ряда -114 видов (29,5 % всей флоры) с преобладанием мезоксерофитов - 90 видов (78,9 % всего ксерофильного ряда). Причиной склонности к ксерофитизацнп в условиях города является развитие промышленных и хозяйственных объектов и высокие темпы роста жилищной застройки, что неизбежно приводит к уплотнению почвенного покрова и недостатку влаги.

Несмотря на значительную урбаннзированность территории города, группа ксерофитов представлена незначительным количеством видов - 21,1 % ксерофильного ряда. Такое положение обусловлено отсутствием истинно степных сообществ на территории города и его «молодым возрастом». Ксерофиты, являясь апофитами, переходят на вторичные местообитания, проявляя активность на сухих придорожьях, газонах, пустырях.

t.i

23,3%

■ Гигрофиi w $ 5 % nr«r»o4w>w0.3%

ПКс«рофмты 1.2 % ■ Me joee« ре^мты 13.3 % ОМ» кфмти Sl.t % □ «■коггофииМЧ

51.»%

Ihtc 3 Соотношение экологических групп во флоре i Сосиоаоборска

Доля растений гигрофильного ряда. образованною меогшрофигамн н гигрофитами, составляет 18.3 %. Оии занимают срсди основных экологических групп 3 и 4 места соответственно и приурочены к участкам повышенной ■лажности. сформировавшихся на территории горела вследствие террассировантнч-тн рельефа с широким развитием ингрз тональной растительности в лесопарковой зоне и по сырому берегу р Гсаутовка Всего олии • ил принадлежит группе полупогружейных водных растений - гнлрофию* [Butomus umhellaius) вследствие небольшого развития гидрологической сети в пределах городской территории

Во флоре города прослеживаются малочисленные группы из петрофитов - растений каменистых насыпей (0.S %). растения. оСнпакчпнс на засоленных почтах (галофнты - 1.Я %1 а также вилы растений с низкой термофнльносп.ю. произрастающие на влажных и холодных почвах (исихрофшы - 0.3 %). Это связано почти с полным отсутствием подходящих для них мсстсобтгтаннй

Таким образом, жо.югическая структура флоры г. Сосновоборска подчеркивает ее полутумидночюрсальный характер При этом. значительное усиление гюзиний прелелмтге лей кссрофклмюго ряда указывает иа тенденции ксерофитизапни фэоры возникшие вследствие ткстремальностн параметров урбанизированной среды города, подтверждая данные н других исслсдоилтелей (Пяк. 1904. Зыкова. 2002: Рябовол. 2007 н др.)

Соотношение жизненных форм проведено согласно обгиегрииятой системе X Раункнера (1905) н многоступенчатой системе И I Серебрякова (1962) Доминирование во флоре гемикриптофитов (47.3 %) и криптофитов (20.7 %) соответствует климатическим условиям умеренной юны. в которых находится исследуема* территория (рис 4). Они наиболее приспособлены к перенесению неблагоприятного длительного сухого периода, вызванного засухой или морозами Значительная доля тсрофитов (17.8 ••) обусловлена наличием значительного количества открытых нарушенных местообитаний и положением города в Красноярском лесостепном районе. Группа фанерофнгов представлена большей частью мезофанерофитамн (собственно деревьями. 7.2 %). в меньшей степени -нанофанерофитамн (кустарниками. 4.1 %).

4J. Ьиоморфо.готическм структу ра флоры

17 Л%

11.4%

47.34

□Ф»»(Ю<1мти 11.4 Ч

■ Хакифоты 2.»* аГ*мич>иптофиты 41,1 % ОКриптофиты 20,7 %

■ Т«ро»иты 17.»%

Рис -4 Спектр жизненных форм флоры г Сосноаоборска (но X Рауикисру. 190$)

Спектр Ж1ННСННЫХ форм сосудистых растений г Сошовоборска включает 4 OI.IC.lil. объединяющие 6 тип»* жишепных форм

Преобладание наземных травянистых растений (87.3 %) с вькокой долей поликарпнчсскнх трав (59.9 %) и доминированием среди них длинноюрнсвишных многолетников (19% всех наземных |рав). кнстекорнсвых и короткоюрневишных (16,9 %) и стержискорнсвых полмкарпикоа (14. 2 %) отражает зональный борсально-стештой характер флоры

Монокарпичсскнс |ра»ямистис растения (27.4 %) представлены классами несуккулентного (27.1 %). лианоидного (0.5 %) и полу паразитного (0.8 %) знпов Самым многочисленным из них является подкласс однолетних растений (16,8 %). почти в 2 раза превышающий представителей многолетних и двулетних (9 ассй флоры).

Таким образом, тсмикринтофитный спектр флоры г Сосноаоборска коррелирует с современным типом климата зеррнюрии

Соотношение геозлементов покатывает, что 92.5 % флоры г. Сосноаоборска относятся к ареалам Евразиатского н Североамериканского континентов, и только 7.5 %. являясь космополитами, имеют более широкое распространение (рис 5) В сравнении с зональной флорой Красноярской лесостепи, в которой нлюрнрет иоиалытыс виды составляют 3,6 % (Антнпова. 2008). »тот показатель тааышен в 2 раза, что подчеркивает своеобразие и особенность данной флоры

Флору 1. Сосноаоборска почти в равных частях составляли шнрокоареальные (45 %) и бОр««ЛМ№К виды (43,7 %>.

Преобладающие во флоре города виды с широкими ареалами свидетельствуют о принадлежности к флорам холодного и умеренно-холодного поясов и значительной роли митрационных процессов Числен»» среди них выделяются собственно еаразиатскне вилы (22 % всей флоры) и голарктические (15.5 %). подчеркивая исторические связи с флорами северною полушария Такое положение соответствует данным других исследованных городских флор (Рябовол. 2007. С утки и. 2010 и др.). Ьорсальныс виды представлены свросибирскнм (24 %). евросибирско-дальнсвосточным (13.2 %) и сибирским типами ареалов

4.4. |'(в1 рафнческаи структура флоры

7Л%

О Кооиополмтнкя Т,| *

U X.

m Геларктичмн«« 1I.S х

■ Свринткм W.2%

В *■>»!■ IUHO-

в*мро*м*рминвмм 1.9 Ч

■ A1MTUIII 1«.S %

«•.2 «

Рис. 5 (.'отношение основных географических групп во флоре г. Сосиовоборска

По сравнению с Красноярской лесостепью ($2.3 %> во флоре города ослаблена доля не только боре ад иных видов, но также восточноа!иатскнх (5.2 %. Красноярская лесостепь - 6.3 %) и особенно лревнссрслизечночорских (4.9 Красноярская лесостепь - 12.2 %).

Положение г Сосиовоборска на стыке Западно-Сибирской. Среднесибирской и Л.нас-(. аянской провинций обусловливает разнообразие элементов азиатской группы (16.$ %) и преобладание среди них сибирских лилов (6.5 %). подчеркивая характер флоры Незначительное участие южиоснбирских и моиголо-южносибирских растений (2.8 %) свидетельствует о ноысоком уровне самобытности флоры города н ниткой роли автохтонных процессов

Своеобразие reoi рафнческого расположения т. Сосновоборс<а отражено и в наличии дифференциальных видов, располагающихся вблизи границ своего распространения У северной границы ареала находятся Asparagus officinalis. Artemisia glauca. Juncus vvedenskyi. Elytrigia geniculate. Carduus thoermeri н др. Ma северо-восточном и восточном пределе распространения произрастают Salix cincrea. Plontago maxima. Campanula sibirica н др. Всего один вид флоры из восточноа)иа|ской группы ( Caret lanceolala) достигает ta пал ной границы своего ареала Прн анамис флоры, в целом, западный элемент преобладав! нал восточным

Многообразие евшей флоры г Сосиовоборс*а обусловлено юложением на границе выделов флористического районирования раиммо ража Пахтаджян. 197?. Волкова. 1997. Качено». 2002. 200$) Гомрафический спектр, отражая принадлежность флоры к Квроснбирской подобласти, подчеркивает региональные черты за счет сибирского элемента с доминированием южносибирскою

В соответствии с современной сиаемой зонально-секторного распространения растительности Ьяразнятското континста (Волкова. 1997) во флоре г. Сосновоборска яыделмю 5 основных поясно- юмалкных групп, включающих 11 элементов (р««с 6).

Лидирующее положение принадлежит суббореальной группе (40.8 %). что обусловлено климатическими условиями и зональной принадлежностью исследуемой флоры к субборсалыючу поясу Ьвразнн и Красноярскому лесостепному район)

Именно Красноярская лесостепь является наиболее богатой среди других северных лесостепей Средней Сибири суббореальною типа (Антипова. 2008).

<1Л 110жн0-тна.1ьн1я структура фшры

поэтому преобладание в совокупности лесостепных (25.3 %, Aconitum barbaium. Ilemerocallis minor. Campanula glomeraia и ар), стенных (11.6. Artemisia sieversiana. A commutata. A ¡zopas aizoon и др.) и неморальных (3.9 Ч; ЧЫгпит ори/т. Viola mirabilis и лр ) видов в исследуемой флоре являете« вполне закономерным и естественным явлением

Рис 6 Соотношение ноясно-юиальиых групп во флоре i Сосновоборска

Ьотатство винтами бореальной группы, включающей свстлохвойный (18.6 %) и темнохвойный (3.4 %) элементы, обусловлено положением флоры у |раннны с полтайгой и присутствием в черте города обширных фрат ментов аборигенных лесных участков, образованных сосной и лиственницей Представители свстлохвойнолесной группы в городских условиях покалывают повышенную устойчивость к действию неблагоприятных факторов по сравнению с красноярской лесостепью (13.6 %) Сравнительно малое участие темнохвойных элементов в сложении флоры святано с отсутствием естественных темнохвойных лесных сообществ (ельников, моховых болот) на территории города

Высокий показатель группы антропофнтов (17.3 %) достигается неоднозначным его составом, поскольку в »ту группу входят не только сорные растения (Eckinocystis lohaia. Carduus nutans. С. thoermeri. Sonckus arvrnsis. Urtica dioica. Melanärium album и лр ). но и пришлые вилы растений из культуры IVImus americana. Crataegus pinnatifiJa. Spiraea trilobala) или случайно занесенные из других регионов {Securigera varia).

Богатство плюризонвльной группы (16.3 %> связано с наличием большого количества луговых участков за счет расширения административных границ города до прибрежной части р Есауловка. В группе объединяются виды азональных местообитаний, представленных прирусловыми (3.4 %). водно-болотными (3.9%) и луговыми (9.0%) растениями

Незначительное содержание во флоре горных видов (3.6 %) обусловлено близостью Енисейского кряжа и Восточною Саяна. а также равнинным характером территории

Соотношение ноясно-зональиых элементов в юродской флоре с преобладанием лесостепного (25.3 % всей флоры. 98 видов), светлохвойиолесиого (18.6 %. 72 вида), стенного (11.6 %, 4S видов) н лугоного (9%. 35 видов) соответствует таковым во флоре Красноярской лесостепи (Аитнттова, 2008) Далее следуют неморальный и водно-болотный элементы — но 3.9 % (по 15 видов), темнохвойный и прирусловый по 3.4 % (по 13 видов), гнпоарктомонтанный -2.6 % (10 видов) и монтаииый - I % (4 вида).

Более высокий процент участия лесостепных видов в Сосновоборскс (25.3 •'.) по сравнению с Красноярской лесостепью (18.4 %) диагностирует ис только

46.004 40.00% 15.00% ».00% 25,00% 20.00% 15.00% 10,00% 5.00% 0,00%

I

□ Монтанная 3,6 %

■ Бореальмая22 Ч

■ Суббореальнаи 40,8 %

□ Пгтюризональная 16,3 %

■ Адвентивная 17,3 %

тональное положение ф юры. но и се урбанизированный характер. Они обладают более широкой экологической амплитудой и повышенной устойчивостью, что важно • условиях горота. чем узкоспециализированные оспиые вилы, процент которых (11.6 ".) ■ I Соенояоборскс меньше, чем в Красноярской лесостепи (12.4 %).

Таким обротм. мшомс раиюобрагис поясно-кжалытых групп во ф.юрс г Сосновоборска обусловлено географическим положением территории, блиюстью боретиыюй тоны и горных систем, а также урбанизацией ландшафта

4.6. Синаи тропный компонент ф.юрм

Синаглроггная труппа во флоре г. Сосновоборска имеет в своем составе аавситияныс MUH, спонтанно patcciiiBtiiiicca no территории в результате хозяйственной .деятельности человека и естественные аборигенные, устойчивые к антротюгениому влиянию и проиграетivoiunc на вторичных синантропных местообитаниях Дол» синантропных растений во ф торс г. Сосновоборска составляет $7.9 */» (224 вида) общею состава всей флоры, из иих доля лиофнтов 86.2 % (193) синантропных видов. доля алвеитов - 13.8 % (31). Такие ткжанттсли свидетельствуют о большой распространенности аборигенных вилов на антропогенных местообтттачиях города

Нами выделены группы синантропных видов растений в соответствии с подходом И. Хтнсгси (Hanski. 1982). основанном на выделении адвентивных групп по определенным критериям "активности" внутри модельного выдела Это учет распространенности вилов по исследуемой территории, их обилия В результате во флоре были выделены следующие сниатпроиныс труппы растений (ртк 7): неигральные (Bromopsis inermis. Elyirigia repens. Poa anguslifolia. Taraxacum officinale, Unoria vulgaris и др ) - с высоким обилием и широко распространенные по модельным участкам, горожане (Cannabis saliva. Urtica dioica. Ckamacncrion angusiifolium. Lathyrus pratensis. Vicia amoena и др > - обильные в определенных участках; сельские (Ranunculus polvanihemos. GypsophUa paniculala. Amaranthus retroflexus. Androsace sepienlrionalis. Acer negundo) - необильные, встречающиеся в широком диапазоне среды н спутники (Cichorium inrvbus. Helianlhus luberosus. Inula briiannica. Calendula officinalis и др.) - с невысоким обилием и ограниченным диапазоном распространения

Рис. 7. Соотношение синантропных групп во флоре г. Сосиовоборска (но И Xтиски. 1982:% от обшего числа синантропных вилов)

При анализе флоры города доминируют сельские виды (45,5 % всей синашропной флоры). Практически равный удельный вес имеют массовые горожане и редкие спутники (22,3 % и 22,8 % соответственно).

Ядро синашропной фракции флоры образуют сельские и цешральные (9,4 %) группы (табл. 2), состоящие только из анзропофильных видов растений (апофитов), встречающихся во всех модельных вы делах.

Таблица 2

Количественное соотношение видов синантропных групп по модельным выделам г. Сосновоборска

Синантропные группы Модельные выделы /число видов / % от синантропной фракции

Лп M к Бе Чс Ci Гп (Il

Центральные 21/9,4 21/ 9,4 21/9,4 21/9,4 21/9,4 21/9,4 21/9,4

Горожане 20/8,9 44/19,6 10/4,5 21/9,4 24/10,7 7/3,1 26/11,6

Сельские 60/26,3 89/39,7 37/16,5 52/23,2 57/25,4 31/13,8 62/27,7

Спутники - 39/17,4 1/0,4 3/1,3 6 / 2,7 - 2 / 0,9

Всего: 101/ 45,0 191/85,3 69/30,8 97/43,3 109/ 48,7 59/26,3 111/49,6

Глава V. ПЕРСПЕКТИВЫ И ЗАДАЧИ ОХРАНЫ ФЛОРЫ

На территории г. Сосновоборска выделены группы растений по категориям редкости - редкие и уязвимые (Красная книга ..., 2008, 2012): Cypripedium guttatum 3(R), С. calceolus 2(У), С. macranihon 2(V), Neottianthe cueullata 3(R), Hemerocallis minor 3(R).

В составе флоры города имеются виды растений (15), предложенные к охране на краевом уровне различными авторами (Степанов, 2003; Антипова, 2008): А llium angulosum, Asparagus offlcinalis, Campamila cervicaria. Caragana spinosa, Galalella angustissima, Iris ruthenica, Juncus vvedenskyi, Lilium pilosiusculum, Platanther bifolia, Primula macrocalyx. Pulsatilla angustifolia. Taraxacum dealbatum, Veronica beccabunga, Viburnum opulus, Viola mirabilis и др.

Всего зарегестрировано 88 видов растений, редких в г. Сосновоборске. Они сосредоточены в естественных зональных рефугиумах, сохранившихся в городе, самым крупным и репрезентативным из которых является городской лесопарк, выполняющий, главным образом, рекреационную функцию. Решением проблемы контроля и охраны популяций редких и краснокнижных видов растений в условиях Сосновоборска является организация ООПТ. Руководствуясь критериями выделения ООПТ (Степанов, 2003; Баранов, Кожеко, 2004 и др.), предложено обоснование организации на территории города памятника природы муниципального значения «Сосновый бор» в целях сохранения живописного природного ландшафта, малочисленных популяций редких и исчезающих видов, занесенных в Красные книги РФ (2008) и Красноярского края (2012), «Перечень редких и исчезающих видов сосудистых растений...» (2003), а также местообитаний малочисленных неморальных реликтов и полезных декоративных, пищевых и лекарственных растений.

ВЫВОДЫ

1. Флора г. Сосновоборска объединяет 387 видов сосудистых растений,

относящихся к 231 родам и 62 семействам. Она относится к голарктическо-южнобореальному типу со среднеевропейскими и средиземноморско-центральноазиатскими чертами, сочетающая признаки гумидных и термофильных флор.

2. В экологическом отношении гемиксерофильно-мезофильная структура флоры г. Сосновоборска подтверждает зональное положение. Увеличение доли видов ксерофнлыюго ряда (29,5 %) в сравнении с гигро- (18,3 %) и гидрофильным (0,3 %) компонентами выявляет тенденции ксерофитизации флоры. Кроме того, лидирующие позиции наземных поликарпическнх трав (59,9 %) с доминированием длиннокорневищных (16,3 %), кистекорневых и короткокорневншных (14,7 %) подтверждают ее бореально-степной характер.

3. В хорологической структуре флоры г. Сосновоборска доминируют

евразиатские (59.2 %) и евросибирские (37,2 %) элементы. В целом, флора г. Сосновоборска суббореального типа (40,8 %) формируется на основе лесостепных (25,3 %) элементов при высокой активности бореальных (22 %) видов. Увеличение доли антропофитов (17,3 %) является следствием синантропизации, характерной для урбанофлор.

4. На современном этапе особенностью флористического состава г. Сосновоборска является преобладание урбанофильных видов (54,2 %) в составе аборигенного компонента. Ядро апофитов во флоре составляют сельские (45,5 %) виды. Невысокий индекс адвентизации (0,08) обусловлен преобладанием колонофитов (54,8 %), а также содержанием адвентивных видов в составе малочисленных спутников (58,1 % адвентивной фракции) и горожан (41,9 %).

5. Во флоре г. Сосновоборска выявлено 88 редких видов, из которых 20 растений занесены в Красные книги российского и регионального уровней. Актуальным направлением природоохранной деятельности г. Сосновоборска является организация памятника природы муниципального значения «Сосновый бор» в пределах наиболее крупного и репрезентативного естественного лесного рефугиума, включающего большую часть редких, охраняемых и ресурсных видов растений.

Список работ, опубликованных по теме диссертации В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Кулешова Ю.В. История исследования флоры г. Сосновоборска (Красноярский край)//Вестник КрасГАУ, 2011. Вып. 5. С. 26-29.

2. Кулешова Ю.В. Характеристика естественных экосистем г. Сосновоборска (Красноярский лесостепной район) / Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева, 2011. № 3 (17). С. 188 - 192.

3. Кулешова Ю.В. Таксономический анализ архегониат флоры города Сосновоборска (Красноярский край) / Вестник Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева, 2013. № 2 (24). С. 215-218.

В других изданиях:

4. Антипова Е.М., Кулешова Ю.В. Использование научной и учебной «coleccio carposoma» Гербария им. JI.M. Черепнина в исследовательской работе студентов // Макромицеты бореальной зоны. Матер, всеросс. науч,-практ. конф. Красноярск: ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2009. С. 32 - 36.

5. Кулешова Ю.В., Антипова Е.М. Роль флористических исследований в сохранении биоразнообразия растительных ресурсов г. Сосновоборска (Красноярский край) // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. Матер. VIII международ, науч.-практ. конф. Барнаул, 2009. С. 451 - 453.

6. Кулешова Ю.В., Антипова Е.М. Изучение и перспективы охраны растительных ресурсов г. Сосновоборска (Красноярский край) // Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования. Матер. II международ. науч.-практ. конф. Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2009. С. 244 - 245.

7. Кулешова Ю.В., Антипова Е.М. Состояние и охрана естественных растительных сообществ г. Сосновоборска (Красноярский край) // Экология биосистем: устойчивость, принципы и механизмы функционирования. Матер. III всеросс. науч.-практ. конф. с международным участием. Нижний Тагил, 2010. С. 344-347.

8. Кулешова Ю.В., Антипова Е.М. Флора г. Сосновоборска // Проблемы изучения растительного покрова Сибири. Матер. IV Международ, науч. конф., поев. 125-летию Гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета и 160-летию со дня рождения П.Н. Крылова. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2010. С. 103 - 105.

9. Антипова Е.М., Кулешова Ю.В. Флористические находки сосудистых растений во флоре г. Сосновоборска (Красноярский край) // Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока. Матер, пятой всеросс. науч. конф. с международным участием. Красноярск, 2011. С. 199 - 205.

Ю.Кулешова Ю.В. К опыту международного сотрудничества в организации учебно-педагогического процесса естественнонаучного направления и исследования биоразнообразия растительных ресурсов // Современные проблемы естественнонаучного образования. Матер, пятой всеросс. науч,-методич. конф. (с международным участием) учителей, преподавателей, студентов, магистрантов и аспирантов дисциплин естественнонаучного цикла. Красноярск, 2012. С. 105 - 107.

Подписано в печать 10.10.13. Формат 60x84 Усл. печ. л. 1,5. Тираж 120 экз. Заказ 9-246

Отпечатано в типографии «ЛИТЕРА-принт», т. 295-03-40

Текст научной работыДиссертация по биологии, кандидата биологических наук, Кулешова, Юлия Викторовна, Красноярск

ФГБОУ ВПО «КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. В.П. АСТАФЬЕВА»

Кулешова Юлия Викторовна

ФЛОРА г. СОСНОВОБОРСКА (юг Средней Сибири, Красноярский край)

03. 02. 01 - Ботаника (биологические науки)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Антипова Екатерина Михайловна

На правах рукописи

Красноярск 2013

L-

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................3

Глава I. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА

Г. СОСНОВОБОРСКА J.................................................................10

Глава II. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА. ИССЛЕДОВАНИЯ............21

2.1. Физико-географическое положение и границы...............................21

2.2. Геология, рельеф.....................................................................23

2.3. Почвы..................................................................................26

2.4. Климат................1................................................................29

2.5. Гидрология............................................................................33

2.6. Растительность........................................................................34

Глава III. КОНСПЕКТ ФЛОРЫ Г. СОСНОВОБОРСКА..........................41

Глава IV. АНАЛИЗ ФЛОРЫ Г. СОСНОВОБОРСКА............................144

4.1. Таксономическая структура флоры.............................................144

4.2. Экологическая структура флоры................................................154

4.3. Биоморфологическая структура флоры.......................................158

4.4. Географическая структура флоры...............................................165

4.5. Поясно-зональная структура флоры............................................171

4.6. Синантропный компонент флоры...............................................176

Глава V. ПЕРСПЕКТИВЫ И ЗАДАЧИ ОХРАНЫ ФЛОРЫ....................184

ВЫВОДЫ.............................................................................................................190

ЛИТЕРАТУРА.....................................................................................................192

ПРИЛОЖЕНИЕ...................................................................................................203

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Изучение растительного мира, находящегося под влиянием различных антропогенных факторов, особенно на промышленных территориях, выявление и охрана видового разнообразия планеты являются наиболее актуальными направлениями в современной ботанике. Разработка научных основ рационального использования и сохранения биологических ресурсов урбанизированного ландшафта также остаются приоритетными направлениями современных научных исследований. В последнее время урбанизация является мощным фактором преобразования окружающей среды, трансформации природных сообществ, что в результате может привести к деградации растительного покрова, а в целом ведет к значительному сокращению природных ресурсов.

Растительный покров является важным средообразующим фактором в экологии города. Все это делает особенно актуальным изучение флоры и растительности города и его ближайших окрестностей. Города отражают наиболее концентрированную форму воздействия человека на природные ландшафты, а масштабы современной урбанизации влекут за собой деградацию естественных растительных сообществ. Флористические исследования г. Сосновоборска актуализируют проблему благоприятной экологической атмосферы городских экосистем.

Сосновоборск - уникальный промышленный город в Красноярском крае с развивающейся социальной и экономической инфраструктурой. Он был основан в 1971 году как рабочий поселок в связи со строительством

I

крупнейшего завода прицепной техники для автомобилей КамАЗ в окрестностях г. Красноярска. С 1973 года именуется Сосновоборском, благодаря окружающим поселок, сосновым борам. Статус города обрел с 1985 года.

О Сосновоборске широко распространено мнение как о «городе здоровья» из-за лесных массивов, входящих в его черту и окрестности. Но перспективы города, прежде всего, связаны с развитием промышленной

площадки и жилищной застройки. Железнодорожная развязка, федеральная автотрасса, энергия электрическая и тепловая, места для складирования, близость к реке Енисей и краевому центру — все это делает площадку привлекательной для бизнеса (Биктимирова, 2006). Поэтому очень важно, чтобы наряду с усиленным ростом города, особое внимание уделялось сохранению природной флоры и растительности, которыми богата данная территория.

На протяжении долгого периода флора городов не являлась предметом специального изучения. Однако в последние годы это направление привлекает к себе все большее внимание ученых (Ильминских, 1982; Чичев, 1985; Ишбирдина, Ишбирдин, 1993; Терехина, 2000; Пяк, Мерзлякова, 2000; Суткин, 2002; Буданова, 2003; Виньковская, 2005; Рябовол, 2007 и др.), так как флора территорий, подвергшихся процессу урбанизации, является наиболее уязвимой.

Большинство урбанизированных территорий Красноярского края остаются еще слабоизученными. В 2007 году было закончено комплексное исследование флоры краевого центра — г. Красноярска и его окрестностей (Андреева, 2006; Антипова, Рябовол, 2009 и др.), выявлены особенности состава и основные закономерности структуры флоры г. Красноярска (Рябовол, 2007). Несмотря на возросший интерес к изучению флоры и растительности городских экосистем, в Красноярском крае растительный покров городов, кроме краевого центра, остается до сих пор неизученным во флористическом отношении. Особый интерес вызывают небольшие города, связанные с крупным краевым мегаполисом.

По причине «молодости» флора г. Сосновоборска оставалась до сих пор никем неисследованной, не предпринимались попытки ее анализа.

Учитывая имеющуюся к началу исследований информацию, были сформулированы следующие цель и задачи.

Цель работы: Выявление состава флоры г. Сосновоборска, особенностей ее структуры и обоснования рекомендаций по сохранению генофонда.

Задачи исследования:

1. Рассмотреть исторические и природные условия регионального уровня, влияющие на разнообразие флоры г. Сосновоборска и составить краткий очерк растительности.

2. Провести инвентаризацию состава и распространения представителей флоры города по результатам собственных полевых исследований и критического обзора всех материалов по растительному покрову, составить конспект флоры.

3. Определить таксономическую, географическую и эколого-биологическую структуру флоры и провести их анализ.

4. Выявить особенности синантропного компонента флоры г. Сосновоборска.

5. Дать рекомендации по сохранению редких и уязвимых видов растений и сообществ на территории города.

Защищаемые положения.

1. Положение г. Сосновоборска в пределах лесостепного зоноэкотона Средней Сибири и его возраст определяют разнообразие флоры, таксономической и эколого-географической ее структуры как типичной для бореальных флор умеренного пояса Голарктики.

2. Зональные черты урбанофлоры ослаблены процессами аллохтонизации и синантропизации, ксерофитизации и терофитизации. При этом синантропизация как ведущий процесс антропизации флоры идет преимущественно за счет увеличения фракции апофитов (более 80%), связанной с ксерофитизацией городской среды наряду с общей адвентизацией флоры.

Научная новизна. Впервые проведена инвентаризация флоры г. Сосновоборска, определен видовой состав сосудистых растений, в результате

чего составлен конспект флоры, включающий 387 видов сосудистых растений, относящихся к 231 родам, 62 семействам. Впервые отмечены новый вид для флоры Средней Сибири Securigera varia и новые местонахождения редких видов флоры южной части Красноярского края (Кулешова, Антипова, 2011). На основе проведенного всестороннего анализа флоры выявлены особенности урбанофлоры г. Сосновоборска. Подробно исследован синантропный компонент. Выявлены нуждающиеся в охране виды растений на региональном и федеральном уровнях, представлены материалы к организации памятника природы «Сосновый бор» муниципального значения.

Методы и материалы исследования. Выявление флоры г. Сосновоборска проводилось с использованием метода модельных выделов урбанизированного ландшафта (Ильминских, 1993) в дополнении с маршрутными изысканиями. В результате на территории города были выделены относительно равновеликие, типичные экономико-географические зоны с выраженной экологической и визуальной изоляцией. В рамках административных границ г. Сосновоборска было заложено 7 модельных участков 250 х 250 м (рис. 1). Пробные площади выделялись в соответствии с фитоценотическим разнообразием городского ландшафта и особенностями антропогенной нагрузки.

В составе модельных выделов присутствуют 3 участка из остатков аборигенной флоры: лесопарк (Jin), берег р. Есауловка (Бе), луговая санитарно-защитная зона (Сз). Комплексы растительности, сформировавшиеся в результате хозяйственной деятельности человека, легли в основу выделения сектора многоэтажных кварталов (Мк), гаражей и подвалов (Гп), частного сектора из дачных участков и усадеб (Чс), промышленной заводской зоны (Пз).

Исследования проводились с 2008 по 2013 гг. в весенний, летний и осенний вегетационные периоды. В результате проведенных полевых работ во всех модельных выделах было собрано более 3000 гербарных образцов и выполнено около 80 геоботанических описаний. Дополнительно были просмотрены фондовые коллекции, хранящиеся в Гербариях Сибири (Гербарий

им. Л.М. Черепнина Красноярского государственного педагогического университета {ККАБ), Гербарий им. П.Н. Крылова Томского государственного университета (ТК), Гербарий Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (N5), коллекции Красноярского краевого краеведческого музея и др.) и Центральной Европы (Гербарий Дрезденского Технического университета, Германия).

Согласно выбранному методу исследования, анализ флоры г. Сосновоборска проводился с применением методологических приемов (Ильминских, 1993): историко-экстраполяционного (сопоставление локальной городской флоры с потенциальной природной локальной флорой), сравнительно-интерпретационного (сопоставление флор городов разных по величине), зонально-географического (сопоставление флор городов с разным географическим положением) и др. Выявление и анализ синантропного компонента флоры г. Сосновоборска проводилось с использованием метода активности синантропных видов растений по И. Хэнски (Напз1и, 1982а, 1982Ь), который использовался и высоко оценен другими авторами (Миркин, Наумова, 1998, 2003; Абрамова, 2002 и др.). Достоинством метода является возможность группирования и выявления активности синантропных групп на основе количественной оценки распространения каждого вида по модельным выделам в соответствии с его обилием. При анализе адвентивной фракции по степени внедрения и натурализации была использована классификация Р.-в. БсИгоедег (8с11гбес1ег, 1969).

Теоретическое и практическое значение. Выявленные характерные особенности и видовое разнообразие флоры г. Сосновоборска, количество редких и исчезающих видов позволят объективно оценить уровень антропогенных изменений. Проведенные флористические исследования, конспект флоры и анализ ее структуры имеют теоретическое значение для познания генезиса урбанофлор и определения места ее в системе трансформированных флор юга Средней Сибири. Полученные данные о синантропном компоненте флоры г. Сосновоборска расширяют сведения об

адвентивных, рудеральных и потенциально инвазионных видах растений и могут быть использованы при создании региональных «Черных книг».

Сотрудничество с представителями различных организаций в ходе исследования флоры г. Сосновоборска можно считать своеобразным методом пропаганды ботанических знаний и привлечения внимания к проблемам сохранения растительных ресурсов урбанизированных территорий, что также способствует развитию экологической культуры населения. Материалы исследований дополнят представления о современной флоре южной части Красноярского края, будут использованы при написании и переиздании региональных определителей, флор и «Красных книг».

Собранные гербарные образцы пополнили научную коллекцию Гербария им. Л.М. Черепнина Красноярского государственного педагогического университета им. В.П. Астафьева (KRAS) и частично коллекции переданы в Гербарий Красноярского краеведческого музея.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты исследования докладывались и были представлены на VIII Международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (2009, Барнаул), на II Международной научно-практической конференции «Экология биосистем: проблемы изучения, индикации и прогнозирования (2009, Астрахань), IV Международной научной конференции, посвященной 125-летию Гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета и 160-летию со дня рождения П.Н. Крьшова «Проблемы изучения растительного покрова Сибири» (2010, Томск), на Ш Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования (2010, Нижний Тагил), на Чтениях памяти Л.М. Черепнина и Пятой Всероссийской конференции с международным участием «Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока» (2011, Красноярск), на научно-исследовательском семинаре «Hauptmerkmale vom Pßanzenartenbestand unter Einwirkung von anthropogenen Faktoren einer jungen verstädterten Milieu (am

Beispiel von Sosnovoborsk)» (2012, Германия, Дрезден), на V и VI Всероссийских (с международным участием) научно-методических конференциях «Современные проблемы естественнонаучного образования» (2012, 2013, Красноярск).

По результатам исследований опубликовано 10 работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы и приложения. Материал изложен на 210 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц и 10 рисунков. Список литературы включает 155 источников, из них 5 на иностранных языках.

Благодарности.

Автор выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность:

Е. М. Антиповой - научному руководителю за помощь в работе и написании диссертации; H.H. Тупициной и C.B. Рябовол - за ценные консультации и замечания при определении гербарных образцов; К.С. Мокринец, М.В. Неустроевой, Т.А. Ананьевой за помощь в работе с картографическими материалами;

кураторам и сотрудникам всех Гербариев, где посчастливилось работать: ТГУ - И.В. Гуреевой, Н.В. Курбатской и В.И. Курбатскому; ЦСБС СО РАН -И. Артемьеву; ТУ Дрездена - В. Ditsch и F. Ditsch, К. Mühlbauer, Ch. Neinhuis, M. Nuss, F. Müller, A.-M. Barniske, F. Richter и др.

Администрацию г. Сосновоборска, управление градостроительства, имущественных и земельных отношений, начальника отдела архитектуры и градостроительства - Н.Г. Жеравкову за предоставление ценной информации по г. Сосновоборску и содействие в организации полевых исследований; семье - за всестроннюю помощь и поддержку.

.1 I

ГЛАВА I. ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА г. СОСНОВОБОРСКА

Исторический анализ развития городов необходим для понимания современных урбанистических процессов и установления тенденций их развития. Оценка и интерпретация показателей современного состояния растительного покрова городских территорий неразрывно связана с историей создания, экономико-географическим положением, формированием полос, зон, сгустков интенсивной урбанизации. Знание прошлого позволяет лучше предвидеть тенденции, структуру, параметры будущего развития антропогенного ландшафта (Перцик, 1991). Выявление полного современного состава флоры невозможно без учета и анализа результатов изучения растительного покрова предыдущими исследователями. История ботанических исследований отражает полноту изученности и свидетельствует об объеме собранного материала с данной территории. Большое значение для познания истории изучения растительного покрова г. Сосновоборска имеют фундаментальные работы выдающихся отечественных и зарубежных исследователей, которые внесли огромный вклад в изучение флоры Сибири {D.G. Messerschmidt, 1685 — 1735; G. Gmelin, 1709 — 1755; С.П. Крашенинников, 1711 — 1755; J.G. Gotlieb, 1729 — 1802; P.S. Pallas, 1741 — 1811; В.Ф. Зуев, 1754 — 1794; ЯЛ. Прейн, 1883 — 1895; А.Я. Тугаринов, В.И. Тугаринова, 1905 — 1906, 1908; М.М. Ильин, 1934; Л.М. Черепнин, 1938 — 1960; и др.).

В конце 20 и начале 21 вв. в России активизировались исследования урбанофлор (Ильминских, 1982; Чичев, 1981; Ишбирдина, Ишбирдин, 1993; Мерзлякова, 2001; Виньковская, 1999; Терехина, 2000; Суткин, 2010 и др.), в том числе и в Красноярском крае (Рябовол, 2007; Кузьмина, 2011 и др.).

В настоящее время в рамках полевых практик избирательно проводятся сборы растений и флористические исследования окрестностей г. Красноярска учеными КГПУ им. В.П. Астафьева (Антипова, 2003;

Тупицына, 2004; Рябовол, 2007; и др.), многие флористические находки в этом же районе сделаны учеными Сибирского федерального университета (Степанов, 2006; и др.).

Город Сосновоборск расположен на правом берегу Енисея, в междуречье рр. Есауловка и Тартат, вдоль Енисейского кряжа в восточной части Красноярского лесостепного района. История исследования растительного покрова террит�