Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Растительный покров музея-заповедника "Дивногорье"

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Растительный покров музея-заповедника "Дивногорье""

На правах рукописи

! / 1 Чернобылова / / )

^Марина Валентиновна

Ш'

РАСТИ I сяьный Пилроз МУЗЕЯ-ЗАПОВЕДНИКА "ДИВНОГОРЬЕ"

О/Шк

03.00.05 - Ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Воронеж -1997

Работа выполнена на кафедре биологии и экологии растений Воронежского государственного университета

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ - доктор биологических наук,

профессор К.Ф.Хмелев

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор биологических наук

A.Г.КРЫЛОВ

кандидат биологических наук

B.А.АГАФОНОВ

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - Воронежский государственный

биосферный заповедник

Защита состоится

" 1997 г. в /J часов на заседании

диссертационного совета К 063.48.05 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук при Воронежском государственном университете

Адрес: 394693 г.Воронеж, Университетская площадь, 1, ВГУ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского государственной университета

Автореферат разослан"_ $ " -МС^С— 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук,

доцент

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В условиях нарастающего антропогенного прессинга на стительный покров Центрального Черноземья происходит исчезновение зонального зпного типа растительности.

Экологический кризис наиболее зримо проявился в степной зоне. Степные огаоценозы практически уничтожены распашками, а уцелевшие их фрагменты под иянием чрезмерного выпаса и сенокошения значительно изменены и структированы. Степная растительность сохранилась в основном на неугодьях -тонах балок, по бровкам оврагов, в долинах рек.

В связи с этим назрела необходимость разработки и принятия эффективных мер восстановлению и сохранению степных биогеоценозов.

Постановлением N 346 от 9.06.91. Воронежского облисполкома создан иродный, историко-археологический музей-заповедник "Дивногорье" с общей ощадью 1082,8 га.

Дивногорье - одно из классических местообитаний кальцефитно-степной гтительности, редких и эндемичных видов, поэтому изучение его растительного <рова представляет научный и практический интерес. К тому же, комплексная зработка единой заповедной сети с целью сохранения биологического разнообразия

юнальных ландшафтов, особенно в степной зоне, требует проведения тщательных ористических и геоботанических исследований.

Отсутствие фактического материала, отрывочные сведения о флоре и тгительности этой территории, а также необходимость обоснования организации зея-заповедникэ явилось предпосылкой для проведения данных исследований.

Цель и задачи. Цель работы заключалась во всестороннем изучении гтительного покрова заповедника "Дивногорье" для разработки научно-зснованных рекомендаций по сохранению, восстановлению и охране данного

1родного комплекса.

В соответствии с поставленной целью, необходимо было решить следующие [ачи:

1) провести инвентаризацию флоры и осуществить ее систематический, ¡морфологический, географический, эколого-ценотический анализы;

2) выявить характер распространения и состояние популяций редких, (емичных, нуждающихся в охране видов растений;

3) на основании изучения растительных сообществ построить классификацию

растительности и установить закономерности распределения растительных сообще и их динамику с отображением этих процессов на крупномасштабных геоботаничес картах;

4) разработать рекомендации по осуществлению различных режи? заповедования для сохранения уникального флоро-ценотического компле растительного покрова заповедника "Дивногорье".

Научная новизна. Впервые для заповедника "Дивногорье" составлен консп флоры высших сосудистых растений, проведен систематическ биоморфологический, эколого-ценотический, географический анализ флоры. Дг характеристика особенностей распределения каждого вида на террито( заповедника.

На заповедной территории зафиксировано произрастание 33 эндемичны* редких видов, из которых 5 внесены в "Красные Книги" СССР и РСФСР. Результг инвентаризации флоры послужили научной основой для разработки рекомендаций охране фитогенофонда заповедника "Дивногорье".

Впервые осуществлена классификация растительных сообществ заповеди! "Дивногорье", установлены закономерности распределения фитоценозов и выявле их многолетняя динамика. Проведено крупномасштабное картирование территорш условиях незаповедного и заповедного режимов. Разработана система мер сохранению и поддержанию флоро-ценотических особенностей степных, кальцефит: петрофитных растительных сообществ.

Практическая значимость. Растительность Дивногорья находится в стад восстановления. Заложены основы для проведения мониторинговых исследований территории заповедника: проведена инвентаризация флоры, изучена структу растительных сообществ и дана их классификация. Проведенное крупномасштабн картирование растительности позволило выявить динамику растительного покрова прогнозировать его изменения под влиянием различных режимов использован заповедной территории.

Практическая ценность данного исследования заключается также в разработ системы конкретных мероприятий по сохранению фрагментов зональнс растительного покрова с их уникальной флорой. Материалы диссертации используют областным и районным комитетами по охране окружающей среды, научны! сотрудниками заповедника.

Некоторые теоретические аспекты диссертации и данные по флоре растительности используются при чтении лекций и проведении практических занят

1 кафедре биологии и экологии растений ВГУ.

Полученные данные вносят определенный вклад в решение проблемы хранения степных биогеоценозов Центрального Черноземья.

Апробация. Результаты исследований переданы Воронежскому областному и юкинскому районному Комитетам по охране и рациональному использованию

:ружающей среды. Докладывались в Комиссии по координации научных ¡следований в государственных заповедниках бывшего СССР (1992 г.), на отчетных |учных конференциях сотрудников Воронежского краеведческого музея и музея-поведника "Дивногорье" (1991-1996), на заседаниях кафедры биологии и экологии ютений ВГУ (1990), заседаниях Воронежского отделения РБО (1997).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка пользованных источников и приложения.

Общий объем 142 страницы. Работа содержит 13 таблиц, 16 рисунков, |блиографический список включает 240 наименований.

зиложение - "Конспект флоры сосудистых растений заповедника "Дивногорье"-68 стр.

ГЛАВА 1. КРАТКИЙ ОЧЕРК ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Очерк природно-климатических условий района исследований дзн на основе бликаций, посвященных этим вопросам (Адерихин, 1952, 1963; Раскатов, 1969; рдов, 1966, 1984; Семенов, 1965; Федотов, 1973; Мильков, 1976; Ахтырцев, 1976; альков, Дроздов, 1976; Ахтырцев А.Б., Адерихин П.Г., Ахтырцев Б.П., 1981; Дудкин, 92; Бережной, Мильков, Михно, 1994).

Согласно административного деления, территория Дивногорья находится в юкинском районе Воронежской области и составляет 1082,8 га, природоохранная /ферная) зона - 11500 га .

Заповедник "Дивногорье", согласно данным физико-геграфического йонирования Воронежской области, располагается в пределах южной лесостепной дзоны лесостепной географической зоны Среднерусской возвышенности. Северо-падная часть территории входит в состав Придонского мелового физико-■рафического района типичной лесостепи, юго-восточная принадлежит литвинскому волнисто-балочному физико-геграфическому району южной лесостепи.

В геоморфологическом отношении территория заповедника состоит из двух

основных элементов рельефа: речной долины и междуречного плато. К террито заповедника "Дивногорье" относится небольшой участок долины, расположенны районе слияния Тихой Сосны и Дона. Правый коренной склон долины Тихой Сосн Дона крутой, с обнажениями мела и мергеля. На отдельных участках высота осп достигает 100 м. Во многих местах склон изрезан оврагами, балками, ложбинами ст< Распространены оползни, осыпи и микроформы голого мелового карста.

Междуречное плато - наиболее значительный по площади геоморфологичес элемент территории музея-заповедника. Протяженность его с запада на вое составляет 4 км, с севера на юг - 3 км, его окраины изрезаны густой сетью oepai открывающихся в речные долины и балки.

В соответствии со схемой почвенно-географического районирования, террито| заповедника "Дивногорье" отнесена к району типичных среднемощных выщелоченных черноземов. Большое разнообразие почв в пределах муз заповедника обусловлено географическими особенностями данной территор Закономерности формирования и распространения почв здесь тесно связань характером материнских пород и своеобразием рельефа. Основной почвообразуюи породой служит мел и его элювиально-делювиальные дериваты, к котор пространственно тяготеют остаточно-карбонатные черноземы, рендзины и литосо реже элювиальные образования, сопровождающиеся нередко выходами незатронут выветриванием мела.

Согласно ботанико-геграфическому районированию европейской части СС( проведенному Т.И.Исаченко и Е.М.Лавренко (1980), растительный покров исследуел, территории относится к Евразиатской степной области, Восточноевропейа лесостепной провинции, Среднерусской (Верхнедонской) подпровинции.

В соответствии с ботанико-географическим районированием Воронеже) области (Камышев, Хмелев, 1976) данная территория относится к Россошанске району тырсовых и типчаковых степей и входит в состав Павловского окр; ковыльных степей.

ГЛАВА 2. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ЮГА ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальные исследования, посвященные изучению растительного покре "Дивногорья" не проводились. В работах ботаников начала столетия можно Hat сведения о флоре меловых обнажений и флоре степной зоны юго-восточн европейской России, наряду с изложением результатов исследования лугов и степ (Талиев,1903,1904,1907; Пачоский, 1910; Алехин, 1925, 1934; Козо-Полянский, 19: 1931; Васильев, 1940,1944; Виноградов, 1949; Комаров, 1933 и др.).

Объектом пристального внимания ботаников в 20-30 годы становятся степи ентрального Черноземья, их флористический состав, структура и зональные собенности. Отмечается специфичность растительного покрова. В решение вопросов 1ассификации типов степей, их охраны внесли вклад В.В.Алехин (1925, 1936); .М.Лавренко (1938, 1959); А.П.Шенников (1950,1956); ' Г.М.Зозулин (1961), .С.Камышев (1961) и др. . _ ----

Также большее значение уделяется изучению демутационных и дигрессивных ¿ен в растительных сообществах (Алексеено, 1967, 1970; Барабаш, 1964, 1966; эжевникова, 1971; Александрова, 1963; Попова, 1968,).

Н.С.Камышев (1934, 1936, 1956), С.В.Голицын и Н.П.Виноградов (1949,1954, 363) провели детальные флористические исследования ряда районов Среднерусской ззвышенности. Вопросам охраны и характеристики растительности Воронежской 5ласти посвящена работа Н.С.Камышева и К.Ф.Хмелева (1976).

В 80-е годы зта территория привлекает внимание ряда исследователей. Обзор тьцефитов дается Т.И.Кунаевой (1985) для всей Воронежской области и для пекинского района в частности. Изучается состав лихенофлоры (Мучник, 1989, 1991) и мофлоры (Хмелев, Попова, 1988). К.Ф.Хмелевым, М.В.Чернобыловой (1991, 1994) >иводятся фрагментарные участки закартированной степной растительности шоведника, дается предварительный конспект флоры высших сосудистых растений 1вногорья.

Таким образом, анализ литературных источников показывает, что растительный ¡кров заповедника "Дивнсгсрье" до настоящего времени не был объектом ¡ециального изучения. Сведения о флоре и растительности этого уникального >иродного комплекса носят отрывочный, фрагментарный характер. Вовсе не тронуты вопросы динамики и структуры растительности заповедника.

ГЛАВА 3, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Материалом для написания диссертационной работы послужили результаты ¡левых исследований, которые проводились нами с 1988 по 1996 год на территории поведника "Дивногсрье".

В результате исследований собрано около 2000 гербарных образцов, проведены е крупномасштабные геоботанические съемки территории в 1988-1989 и 1995-1996 цах (М 1:2000 и М 1:500), заложено 5 стационарных эколого-ценотических профилей, толнены и обработаны списания более чем на 250 стандартных площадках ЭОкв.м). Составлены карты сенскосов и пожаров территории заповедника.

Определение гербарных образцов проводилось по основным флористическим ководствам (Флора СССР, т. 1-30; Флора европейской части СССР, т. 1-7; Маевский, 64). Проверка определения гербарных образцов проводилась в ВГУ и МГУ,

Ботаническом институте АН Украины. Гербарный материал хранится в фондах м; заповедника "Дивногорье", гербарии кафедры биологии и экологии растений ВГУ.

Латинские названия растений в работе приводятся по С.К.Черепанову (1995)

При анализе жизненных форм использовались общепринятые термин некоторые общие положения систем Г.Н.Высоцкого (1915), В.Р.Вильямся (1922 Раункиера (1905,1907), И.Г.Серебрякова (1955, 1962, 1964), Г.И.Зозулина (1961).

Подразделение на эколого-ценотические группы проведено исходя собственных наблюдений и данным литературных источников.

При установлении ареала основными литературными источниками были СССР" (1939-1964), "Флора европейской части СССР" (1974-1989). Наименов; типов ареалов строилось на основании флористического районирования Зе разработанного А.Л.Тахтаджяном (1974,1978). При характеристики аре; эндемичных видов использовалась классификация Н.Г.Володиной (1979).

При составлении карт растительности были использованы следующие метод метод пикетажной съемки, прокладка маршрутов и фиксирование пикет; мете параллельных ходов и обходов контуров (Вышивкин, 1977).

При классификации растительных сообществ нами были использованы подхода: доминантный и эколого-флористический школы Браун-Бланке.

ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ФЛОРЫ 4.1. Систематический и биоморфологический анализы Флоры. Территори? заповедника включает различные ценозы, в связи с чем флора заповеднике неоднородна. Ее условно можно подразделить на несколько составляющих прибрежно-водная и водная флора реки Тихая Сосна, луговая, степная и флоре меловых обнажений.

Согласно проведенным исследованиям, на заповедной территории произрастают 652 вида естественной флоры сосудистых растений, принадлежащих к 3 отделам, 2 классам, 05 семействам и 339 родам.

В семейственном спектре флоры "Дивногорья" доминируют семейс Аз1егасеае - 80 видов, Роасеае - 71 вид, Вгаэзюасеа - 41 вид.

Спектр ведущих семейств флоры заповедника "Дивногорье" представлен в таблице 1.

Согласно А.И.Толмачеву (1974), положение первых трех семейств соответствует типу среднеевропейских флор. Богатство видов семейства Вгаэзюасеае связано с наличием разных экотопов и со значительным антропогенным воздействием на флору "Дивногорья". В связи с расположением заповедника в лесостепной зоне, роль семейств 1_агтиасеае, РаЬасеае заметно

овышается. Довольно значительное число видов семейства СагуорЬуПасеае видетельствует о преимущественном распространении здесь видов аридных ентров, тяготеющих к Древнему Средиземноморью.

Таблица 1

Спектр ведущих семейств флоры заповедника "Дивногорье"

N п/п Семейства число % общего количества

видов родов видов родов

1. Asteraceae 80 39 12,30 11,50

2. Роасеае 71 37 10,89 10,91

3. Brassicaceae 41 30 6,29 8,85

4. Lamiaceae 36 20 5,52 5,90

5. Fabaceae 32 13 4,91 3,83

D. Caryophyiiaceae 29 15 4,45 4,42

7. Rosaceae 28 16 4,29 4,72

8. Apiacea 27 22 4,14 6,49

9. Scrophulariaceae 26 10 3,99 2,95

10. Cyperaceae 22 6 3,37 0,18

Интерес представляет также обзор наиболее богатых в видовом отношении

одов флоры Диеногорья. По 6 видов (0,92) содержат рода Centaurea, Hieracium, henopodium, Trifolium, Geranium, Rumex. Salix, Allium, Agrosíis, Festuca; по 5 видов 3,77) - Silene, Myosotis, Cuscuta, Euphorbia, Astragalus, Salvia, Gagea, Potamogetón 1ервая цифра - количество видов, вторая в скобках - процентная доля от общего эличества видов). Богатство в видовом отношении рода Carex, Galium эъясняется наличием пойменного луга, хотя занимаемая им площадь гзначительна - 22 га.

Во флоре Дивногорья можно выявить 16 основных типов жизненных форм, одавлягощее большинство видов составляют травянистые растения - 586 видов ¡9,88 %); из них многолетников - 409 видов (62,73 %), однолетников - 123 вида 8,87 %), двулетников - 54 (8,28 %). На долю деревьев и кустарников приходится 05 % от общего числа видов. Посадки из Fraxinus excelsior, Acer negundo, platanoides, Betuia pendula искусственного происхождения и их роль в сложении астительного покрова невелика. Такие деревья и кустарники как Con/lus avellana, hamnus cathartica, Crataegus curvisepala, Tilia cordata естественного юисхождения и произрастают они в основном по степным склонам, днищам фагов и балок.

Полукустарники и полукустарнички представлены 20 видами (3,07 % от общегс числа видов). Важно отметить, что большинство полукустарников I полукустарничков относятся к группе облигатных и факультативных кальцефитов.

По способу перезимования почек возобновления (биологические типь Раункиера) виды распределяются следующим образом: гемикриптофиты - 321 ви; (49,23 %). Это большая часть дерновинных, стержнекорневых, кистекорневы) многолетних растений; криптофиты представлены 142 видами (21,77 %), средк которых преобладают луковичные, клубневые, часть длиннокорневищных растений Терофиты насчитывают 123 вида (18,86 %). К группе хамефитов отнесень полукустарники и полукустарнички - 20 видов (3,06 %). Фанерофиты во флоре Дивногорья представлены 46 видами (7,05 %). В целом состав и соотношение биоморф характеризуют условия существования растений в умеренной зоне Северного полушария (Вальтер, 1982).

4.2. Эколого-ценотический анализ. Специфику растительного покрова Дивногорья определяют 9 эколого-ценотических групп (таблица 2).

Таблица 2

Эколого-ценотические группы флоры заповедника "Дивногорья"

Эколого-ценотические число видов % общего

группы числа видов

степной 109 16,72

сорный 97 14,88

Лесные и кустарниковые 92 14,11

сообщества

луговой 89 13,65

лугово-степной 79 12,12

кальцефитый:

а) облигатные 15 2,30

б) факультативные 54 8,28

прибрежно-водный 52 7,97

лугово-лесной 46 7,06

водный 19 2,91

Всего 652 100

Как видно из данных таблицы 2, к степной эколого-ценотической группе относится большая часть флоры Дивногорья. Интенсивное антропогенное воздействие определяет большую роль в общем составе флоры синантропных

1ементов. Их развитие связано с хозяйственной деятельностью человека. Как завило, эти виды наиболее широко распространены на местах ранее проводимых зхеологических раскопок, на противопожарной вспаханной полосе вокруг зсополос, вдоль железной дороги.

В исследуемой флоре довольно широко представлена - лугово-степная и ютовая эколого-ценотическая группа (168 видов или 25,77% от общего числа адов), хотя на долю заливного луга приходится 5% процентов от общей площади ¡поведника.

На долю лесных и кустарниковых сообществ приходится 14,11%. В основном это ;кусственные лесополосы из Fraxinus excelsior, Acer negundo, A. platanoides, Betula sndula, Caragana arborescens. Около Малых Див произрастает естественный ироколиственный лес с преобладанием Populus tremula, Acer negundo, Corylus /ellana,. По степным склонам, днищам оврагов, балок, чаще встречается Rhamnus »thartica, Prunus spinosa, Rosa majalis, Rubus ca'esius, Acer tataricum, Mains praecox, imus minor.

Наличие лугово-лесных, лесных и кустарниковых сообществ на заповедной ¡рритории, подтверждает мнения многих исследователей (Гмелин, 1806; Мильков, 576; Серебрянная, 1982; Спиридонова, 1991) о широком распространении на ¡рритории заповедника в прошлом нагорных и байрачных дубрав, пецифична и интересна кальцефитная эколого-ценотическая группа (69 видов или >,58% от общего числа флоры). Если не брать во внимание флору заливного луга, то энная эколого-ценотическая группа, наряду со степной, была бы доминирующей, реди этой группы много редких и эндемичных видов. Этот фитоценотип сыграл эжную роль б процессе формирования и развития флоры Дивногорья, начиная с 1мых ранних этапов ее флорогенеза.

На долю прибрежно-водной и водной эколого-ценотической группы приходится 3,88% от общего числа флоры Дивногорья. Это типичные виды реки Тихая Сосна и ¡стично ее поймы.

Соотношение числа видов различных экологических групп таково: мезофитов -

',39% (из них 21,16% приходится на долю лесных сообществ), мезоксерофитов, ерофитов и кальцефитов - 36.6% (это степная, лугово-степная растительность, астительность меловых обнажений), гигрофитов, мезогигрофитов и гелофитов -5,95% (флора реки Тихая Сосна и частично ее поймы).

Таким образом, данные пропорции флоры Дивногорья имеют выраженные черты эсостепного характера.

4.3. Географический анализ флоры. Во флоре Дивногорья выделено 9 ¡новных типов ареалов. Количественные соотношения видов, распределенных по там ареалов, представлены в таблице 3.

Таблиц

■ Географическая структура флоры заповедника "Р ивногорье"

N п/п Тип ареала Число видов % от общего числа видов

1 Евразиатский 196 30,06

2 Европейско-переднеазиатский 173 26,53

3 Восточноевропейско-переднеазиатский 37 5,6

4 Голарктический 96 14,72

5 Европейский 77 11,6

6 Восточноевропейский 30 4,6

7 Евросибирский 15 2,3

8 Плюрирегиональный 16 2,4

9 Эндемичный 12 1,8

В исследуемой флоре преобладают виды, связанные в своем распространении степными и пустынно-степными районами Евразии, Европы и Передней Азии. Подвод итоги данного анализа можно сделать следующие заключения: наиболее бога-представлены евразиатский и европейско-переднеазиатский тип ареалов - большу половину всей флоры (56,59%); восточноевропейско-переднеазиатский (5,8°/1 Характерен и значительный удел голарктического ареала (14,72%). На- дол Европейских типов ареалов в -исследуемой флоре приходится 17,7%, н плюрирегиогального типа ареала - 2,4%.

Самобытность флоры Дивногорья подчеркивает эндемичный тип ареала - 1,8°/ что свидетельствует о наличии древнего автохтонного ядра исследуемой флорь Эндемиками меловых обнажений юга Европейской части бывшего СССР являюто Erysimum cretaceum, Matthiola fragrans, Thymus calcareus, Linum ucranicum, Androsac koso-pojanskii,. Asperula tephrocarpa, Scrophularia cretacea. К эндемикам меловь обнажений юго-востока Европейской части бывшего СССР относится Pimpinell tragium, а к эндемикам Среднего Дона - Diplotaxis cretacea, Polygala cretacea, Festuc cretacea, Koeleria talievii. Также, в результате географического анализа, установлен что по заповедной территории проходят границы ареалов примерно 24 видов, а окол 51 видов границы ареалов находятся относительно близко от заповедника.

4.4. Эндемичные, редкие и охраняемые виды. Изучая флору определенны естественных физико-географических районов, нельзя оставить без внимани! проблему эндемизма и ее проявление в данной флоре. А.И.Толмачев (1974) указыва; на особое значение эндемиков, как показателей специфичности конкретной флоры, ei

солютного отличия от всех других флор.. В.М.Васильев (1963) подчеркивает, что оцентное содержание во флоре эндемичных видов характеризует степень дивидуальности этой флоры. Р.В.Камелин (1973) считает, что показателями мобытности и степени оригинальности той или иной флоры, несомненно могут ужить эндемики и анализ их филогегенических, географических, эколого-нотических особенностей.

На территории заповедника "Дивногорье" нами отмечено 12 эндемичных видов, о все, как правило, облигатные кальцефиты, которые приурочены к разного типа ловым обнажениям (плотный мел, щебнисто-карбонатные почвы и др.), и образуют оедко монодоминантные сообщества (Thymus cretaceus, Androsace koso-poljanskii, stuca cretacea).

Проводенный анализ флоры Дивногорья показал, что многие виды, зизрастающие на территории Дивногорья, требуют охраны и внесения в ■иональчые списки охраняемух пидое. В "Конспекте флоры сосудистых растений 1ВНогорья" отмечено 213 видов, заслуживающих охраны, что составляет третью ггь флоры Дивногорья. В их число входят все кальцефиты, многие виды степного жотравья (Oxytropis pilosa, Salvia stepposa, Veronica incana и др.), а также отдельные 1Ы, которые на заповедной территории представлены незначительными 1уляциями или же находятся на границах своих ареалов (Taraxacum erythrospermum, i.gopogon podolicus и др.). Для охраны мы рекомендовали и некоторые декоративные ;ы, так как они в большей степени подвержены уничтожению (например, все виды ;ов Campanula, Linurrs, Viola, Adonis).

4.5.Вопросы охраны флоры Прошло шесть лет с момента создания оведника "Дивногорье". Несмотря на столь малый срок, уже можно сделать оторые выводы и прогноз состояния отдельных видов и их популяций.

В целом, популяции эндемичных и редких видов, опасения не вызывают, лючение составляют Ephedra disíachya, Scrophularia cretacea, Potygala cretacea эрые представлены единичными экземплярами в заповеднике.

Соблюдение охранных мероприятий привело к увеличению площадей популяций их видов, как Scnivereckia podolica, Androsace koso-poljanskii, Carex humilis, Matthiola rans, Adonis vernalis, Stipa capillata, S. pennata и др.

В системе мониторинга, разработанной нами для территории музея-заповедника, им из направлений является постоянное наблюдение за состоянием флоры, а нно: проведение картирования популяций эндемичных, редких, исчезающих, а ке малочисленных видов; закладка трансект и стационарных площадок по 100 кв.м. ¡лью изучения видовой насыщенности и пространственной структуры естественных /ляций; изучение продуктивности, биологических особенностей конкретных видов, а <е путей возобновления их популяций.

ГЛАВА 5. РАСТИТЕЛЬНОСТЬ 5.1. Теоретические и методологические проблемы изучения растительн покрова степей и меловых обнажений. В данном разделе рассмотр теоретические и методологические проблемы изучения растительного покрова сте и меловых обнажений на основе анализа литературных сведений (Работ! 1950,1978; Александрова, 1969; Уиттекер, 1980; Василевич, 1983; Миркин, 1985; Но| 1987).

Одной из актуальных является проблема дифференциации растителы покрова. В эколого-ценотическом аспекте решение этой проблемы предпола! установление степени разнообразия, отличия и сходства между фитоценоз различных типов, их изменения по отношению к определенным экологичес факторам, что упирается в проблемы классификации растительности (Миркин, 1981 5.2. Принципы классификации растительности. Проблема кпассифика растительных сообществ активно разрабатывается и дискутируе (Александрова, 1969,1982; Миркин, 1987,1985; Тахтаджян, 1966; Лавренко, 1£ Василевич,1975; Дидух, 1983). В настоящее время наиболее известными являются ¡. хотя и принципиально разные классификации: отечественная и западно-европейс (сигматистов, или Браун-Бланке). Каждая из них имеет определенные недостатк достоинства. Мы, в своей работе использовали обе классификационные схемы. I картировании растительности использовался доминантный принцип - учитывал роль доминирующего вида, точнее его ценопопуляции в сложении данного фитоценс выраженная через проективное покрытие.

При классификации растительных сообществ, приводим также и эколс флористическую классификацию в результате которой выделено 2 класса, 2 порядк« союза и 5 ассоциаций.

Синтаксономическая схема растительности заповедника "Дивногорье" Класс Festuco-Brometea Br.-BI. et R. Tx. 1943

Порядок Festucetalia valesiacae Br.-BI. et R. Tx. 1943 Союз Festucion valesiacae Klica 1931

Ассоциации:Мес1юадо romanicae-Poetum angustifoliae Tkachenko, Movchan et V. SI. 1987 Trinio multicauli-Festucenion valesiacae ass. nova Союз Festuco valesiacae-Caricetum humilis Klika (1931) Onobrychio arenariae-Caricetum humilis ass. nova Класс Helianthemo-Thymetea Romaschenko, Didukh et V. SI. 1996 Порядок Thymo cretacéi-Hyssopetalia cretacei Didukh 1989 Союз Artemisio hololeucae-Hyssopion cretacei all. nov

Ассоциация Onosmo simplidssimae-Androsaceitum koso-poljanskii ass. nova Союз Centaureo marschalliana-Koelerion talievii all. nov

Ассоциация Gypsophilo altissimae-Campanuletum sibiricae ass. nova

Ассоциации класса Festuco-Brometea распространены на плакорах и склонах верной л северо-восточной экспозиции. Ассоциации класса Helianthemo-Thymetea едпочитают склоны со слабо развитыми почвами богатыми кальцием. Основу обществ составляют полукустарнички и кустарнички (более 50% видового состава), юцифическим признаком является наличие эндемичных видов.

Анализ полученных результатов показал, что сообщества облигатных пьцефитов достаточно четко отличаются от степных сообществ данной местности и пичных сообщестз класса Festuco-Brometea.

5.3. Ценотическая структура заповедника "Дивногорье" в дозаповедный риоя И988-89 гг.). В 1988-1989 годах было проведено первое инвентаризационное следование растительного покрова, тогда. еще территории, имеющей статус мятника природы "Дивногорье" общей площадью около 300 га, в результате чего ставлена крупномасштабная карта растительности.

Растительный покров музея-заповедника '"Дивногорье" характеризуется личием всех стадий -развития' сообществ - от первичных поселений на голом Зстрате малочисленных кальцефитов до полностью сформированных зональных юв растительности.

В ходе геоботанических исследований 1988-89 гг.'было выявлено и описано 13 >рмаций, 32 ассоциации и 3 агрегации.

Общая площадь неструктурных сообществ, включая агрегации, коммитации, ;тавляла 40,9 га (16% охраняемой территории). Сообщества с доминированием ymus cretaceus занимали 27,1 ra (10,21%), с Androsace koso-poljanskü 5,6 га (2,1%), с stuca cretacea 2,7 га (1,01%), с Сагех humilis 5,5 га (2,06%). Эти сообщества сыщены многочисленными эндемами, редкими растениями петрофитного юристическсго комплекса, а широкая представленность их в заповеднике цчеркивает раритетность и специфику данного участка.

Одной из наиболее распространенных степных формаций "Дивногорья" является stuceta valesiacae (69,6 га). Формация содержит фитоценозы луговых и настоящих >пей исследуемого участка, а таюке некоторые деградированные (ровно как и тгично сформированные) сообщества агломеративного типа. Сообщества формации aeta capillatae по занимаемым ими площадям (39,3 га, или 14,8%) уступают

типчатникам, хотя они и приурочены к участкам рельефа, занимаемых, как npa¡ фитоценозами с доминированием Festuca valesiaca: верхним частям пологих cwiot плакорам, В составе Stipeta capillatae преобладают ассоциации с содоминирова Festuca valesiaca, F. cretacea, Asperula cynanchica, многочисленных в кальцефитно-петрофитного и степного разнотравья.

5.4. Динамика растительного покрова "Дивногорья" под влия! заповедного режима (1995-1996 гг.). В результате повторного картирования в 1 1996 годах было зафиксировано 12 формаций и 40 ассоциаций. Сравнител! картометрические данные (табл. 4) указывают на господственное полож фитоценозов с доминированием дерновинных злаков Festuca valesiaca и Stipa cap (78,7 га и 30,9 га соответственно). Однако необходимо отметить, что площадь типчатниками увепичилась, в сравнении с результатами предыдущего картирована 9,1 га, в то время, как формация Stipeta capillatae уменьшилась на 8,4 га.

Увеличение площадей под фитоценозами Festuceta valesiacae вероятно выз! экспансией данного вида после снятия всех хозяйственных нагрузок (oco6i выпаса), что позволило овсянице валлисской проявить в полной мере ценообразовательное значение.

Уменьшение площадей под ковылями, возможно связано, с одной сторон флукгуационными колебаниями численности популяции, а с другой - с б( длительным периодом восстановления после спонтанных пожаров 1994 - 1995 го во время которых выгорало большинство плакорных участков. Тем не менее, об площадь, занимаемая дерновинно-злаковыми фитоценозами составляет 143,2 га 53,88% от закартированной территории), что согласуется с общей схемой демутг растительности степей.

Формация Agropyroneta pectinatae значительно уступила свои позиции - на 1 и в 1995 году сохранилась лишь в наиболее ксерофитных местообитаниях и экотоп нарушенным почвенным покровом. Их площадь составила 3,9 га.

Площади формации Cariceta humilis увеличились с 5,5 га до 17,9 га (на 12,4). сохранении действующего ныне заповедного режима, вероятно, будет происхо; разрастание сообществ с доминированием осоки низкой.

Важно отметить, что ценотическое значение доминантов кальцефи петрофитных степей Дивногорья, в целом, усилилось. Так сообщества доминированием Festuca cretacea увеличили занимаемые площади с 2,7 га до 11, (на 9,1 га). Основными содоминантами выступают Thymus cretaceus, Androsace к< poljanskii, Carex humilis, Agropyron pectinatum, Stipa capillata.

Тимьянниковые степи с доминированием Thymus cretaceus в услоЕ заповедного режима проявили определенную консервативность, изменение площа

Изменение площадей формаций музея-заповедника "Дивногорье"

Iаолица 4

площадь, га изменение, га * изменение / год

формация 1988 - 1989 годы 1995 -1996 годы

Уаги Ндпйаэ 1,42 2,2 + 0,78 • + 0,11

Ргахте1а ехсеЬюг 18,2 18,2 -

ВеШЫа pendulae 2,04 2,01 -0,03 -0,01

ЗИре1а сарШа1ае 39,3 30,9 - 8,4 - 1,2

Рез1исе1а уа1ез1асае 69,6 78,7 + 9,1 + 1,3

Рез1исе1а сге1асе! 2,7 11,8 + 9,1 + 1,3

Адгоругопе1а рей^ае- 15,9 3,9 - 12,0 -1,71

Вир1еиге1а falcat¡¡ 25,1 - -25,1 - 3,59

Аэ^адаЫа опоЬгусЫэ 1,86 2,19 + 0,33 + 0,05

Сапсе(а Ьшп-НПЕ 5,5 17,9 1- 12,4 + 1,77

Aпdгoseta коэо-роуапвкм 5,6 2,7 -2,9 - 0,41

ТЬуте1а сге!асе1 27,1 29,9 + 2,8 + 0,4

УагП ЬегМаэ 51,3 65,4 + 14,1 + 2,01

* Примечание : знак "+" - означает увеличение площадей под формациями растительности, знак "-" - означает уменьшение площадей под формациями растительности

под ними o 27,1 га до 29,9 га составило 2,8 га. Однако следует отметить увели1 проективного покрытия Thymus cretaceus сЮ-20% до 60-70%).

Площади, занимаемые фитоценозами с доминированием Androsace poljanskii, значительно сократились на 2,9 га (с 5,6 га до 2,7 га). По всей видимое™ влиянием заповедного режима произошла смена доминантов и осока низкая выш уровень вида-эдификатора, оттеснив Androsace koso-poljanskii на второй Возможно, этот вид сильно страдает от весенних пожаров, которые в последние стали частыми на заповедной территории.

Практически не изменились площади, занимаемые формацией Astrac onobrychis (1988-89 гг. - 1,86 га; 1995 - 2,1 га). Эта формация занимает небол; участки плакорной степи.

При повторном картировании не было выявлено монодоминантных сообще> Bupleurum falcatum, которые во время первого картирования занимали площадь 25 Однако необходимо отметить частую встречаемость Bupleurum falcatum содоминанта степных сообществ приуроченных к плакорным участкам, где домини дерновинные злаки (Festuca valesiaca).

Относительно естественной древесно-кустарниковой растительности агрофитоценозов (посадки Fraxinus excelsior, Betula pendula) результаты послед картирования свидетельствуют об относительной стабильности фитоценозов.

В настоящее время в степных заповедниках с достаточной полн просматриваются семь основных стадий полной сукцессии степной растительнс пионерная, типчаковая, ковыльная, корневищнозлаковая, злаково-разнотрав кустарниковая, лесная (Ткаченко, 1992). Первые три из них хорошо известны демутационные стадии, две последующие характеризуют резерватные cmi Заключительные стадии автогенеза (кустарниковая, лесная) устанавливаются основе прогнозов как составные ценокомплексов мозаического климакса. Тг образом, современное состояние растительного покрова музея-заповед! "Дивногорье" можно охарактеризовать как одну из демутационных стадий (типчако* полной сукцесии степной растительности.

5.5. Характеристика эколого-ценотических профилей "Дивногорья". В > исследований на территории заповедника в 1994 году заложено четыре экол ценотических профиля, которые проходят по склонам разной экспозиции с выходои плакорные участки. Все профили расположены на участках абсолют заповедования. Зафиксированные на профилях формации и ассоциации д возможность проследить изменение растительного покрова согласно измене! рельефа и выявить общие закономерности распределения растительности, описание дано в работе.

ГЛАВА 6. ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ ЗАПОВЕДОВАНИЯ ЭКОСИСТЕМ "ДИВНОГОРЬЯ". ОХРАНА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА.

Принципы заповедной охраны растительного покрова степи - одна из наиболее ожных и еще до конца не разработанных научных проблем. Существуют

ределенные проблемы действенных режимов заповедования, строго отвечающих ебованиям сохранения и воспроизводства степных фитоценозов (Осичнюк, 1979; ;менова-Тян-Шанская, 1981; Нухимовская, Бибиков, 1988; Ткаченко, Лысенко, 1992; нов, 1995; Нешатаев, 1995).

С 1988 года на территории музея-заповедника "Дивногорье" соблюдался режим рогого заповедования: не производился выпас, сенокос, пал. С 1994 года начали сизводить контролируемые покосы части плакорных участков, вдоль лесополос, с етом рекомендаций изложенных в работах А. М. Семеновой-Тян-Шанской (1966), И.Данилова и Т.В.Недосекиной (1995), В.Д.Собакинских (1995) для степных поведников Центрально-Черноземного района России. Наряду с этим выделены и астки абсолютного заповедования - склоны с кальцефитно-петрофитной стительностью и плакорные участки с доминированием ковыля.

В диссертационной работе нами предложена схема режимов заповедования, гласно которой необходимо выделить: 1) абсолютно заповедные участки, общей ощадью около 100 га, приуроченные к различным элементам рельефа, включающие себя все типологические особенности растительности заповедника; меловые нажения, участки различного рода степи, естественные байрачные лесочки; 2) на акорных участках, где представлены формации с доминированием дерновинных аков Festuca valesiaca, Stipa capillata с примесью степного разнотравья (Salvia nutans, tragalus onobrychis, Medicago romanica) установить режим сенокошения с 2-летней тацией (за исключением площадей, попадающих под абсолютное заповедование); 3) ища оврагов, балок, подножия степных склонов, которые характеризуются наличием :зофитного растительного покрова выкашивать ручными сенокосилками с 2-3 летней тацией, или практиковать низовой контролируемый пал с периодом проведения 3-5 т в зависимости от необходимости. Возможен также осенний прогон крупного гатого скота по этим участкам. Следует строго регламентировать рекреационную грузку вокруг мест посещения туристов и под особым контролем строго держать ста сосредоточения синантропной флоры - дороги, противопожарные полосы, эриторию, подвергающуюся значительным рекреационным нагрузкам (экскурсионные эпы), места археологических раскопов. В течении сезона в этих местах следует сводить выкашивание, возможно и несколько раз, в зависимости от степени развития эных растений.

20

ВЫВОДЫ

1. В результате исследований на территории заповедника "Дивногор зафиксировано 652 вида сосудистых растений, принадлежащих к трем отделам, д классам, 85 семействам и 339 родам.

2. Спектр семейств исследуемой флоры соответствует типу среднеевропейс флор. Первые три места занимают семейства А51егасеае - 80 видов, Роасеае - 71 е Вгазэюасеае - 41 вид. Весомая доля (15,5 %) в спектре семейств принадле; семействам Ьагтаасеае - 36 видов, РаЬасеае - 32 вида, Ар1асеае - 27 видов, характерно для флор лесостепной зоны.

3. Биоморфологический спектр флоры включает 16 основных жизненных фо среди которых преобладают травянистые многолетники - 409 видов (62,73 %). Больи часть из них - корневищные растения: 183 вида (44,74 %). Существенную доли спектре составляют стержнекорневые растения (25 %), большинство из котор приурочены к меловым обнажениям и степным местообитаниям. ПредставитЕ дерновидных растений характерны для степных ценозов и составляют 8,56% от общ-числа видов. Черты сходства исследуемой флоры с флорами аридных террито|: подчеркивают присутствие степных и кальцефитных полукустарников полукустарничков - 20 видов (3,07 %).

4. В сложении растительного покрова заповедника "Дивногорье" принима участие виды, которые можно подразделить на 9 эколого-ценотических групп. Сре них ведущая роль принадлежит степным видам - 109 (16,72 %). На втором месте числу видов стоят сорные растения - 97 (14,88 %), что объясняется непосредственн близостью железной дороги, населенных пунктов, сельскохозяйственных угод| Третье и четвертое места принадлежат луговым и лугово-степным видам - 89 вид (13,65 %) и 79 видов (12,12 %) соответственно. Ядро флоры меловых обнажений степных ценозов составляет кальцефитная группа - 69 видов (10,58 %).

5. Более половины видов флоры заповедника обладают евразиатским - 1 видов (30,06 %) и европейско-переднеазиатским -173 вида (26,53 %) типами ареале Заметно участие в географической структуре флоры с голарктическим и европейсю типами ареалов: 96 видов (14,72 %) и 77 видов (11,6 %) соответствен!-Плюрирегиональный евросибирский, восточноевропейский типы ареалов имеют видов. Самобытность флоры подчеркивает эндемичный тип ареала - 12 видов (1,8 В целом географическая структура указывает на связь исследуемой флоры со степя! Евразии, Европы и Передней Азии.

6. На территории заповедника "Дивногорье" зарегистрировано произрастание : видов, внесенных в Красные Книги СССР и РСФСР, региональные охранные списки.

7. В результате проведенных геоботанических исследований осуществле> классификация растительности заповедника с использованием доминантного

:олого-флористических принципов. При использовании эколого-флористического >дхода выделено два класса, два порядка, три союза и пять ассоциаций, сновываясь на доминантном подходе, описано 13 формаций, 40 ассоциаций и три регации.

8. На основании данных проведенных в 1988-1989' и 1995-1996 годах |ртирований растительности заповедника, прослежена динамика растительности под 1иянием режима заповедования. По полученным данным, за счет расширения ¡обществ с доминированием Festuca valesiaca под влиянием заповедного режима ченыиились на 9,1 га территории с трансформированным за счет перевыпаса ¡стительным покровом. Установлено увеличение площадей фитоценозов с >минирсванием Carex humilis на 12,4 га на прибровочных и плакорных участках, за ет задернения меловых обнажений увеличились площади формаций Festuceta etacei на 9,1 га и Thymeta cretacei на 2,8 га. В то же время, произошло уменьшение ормации Stipeta capillatae на 8,4 га. "то связано, с одной стороны, с флуктуационными лебаниями численности популяции, а с другой - с более длительным периодом ^становления после спонтанных пожаров 1994-1995 годов на территории поведника. Общая площадь, занимаемая дерновинно-злаковыми фитоценозами, на стоящее время составляет 143,2 га (или 53,88 % от закартированной территории), о согласуется с общей схемой демутации растительности степей.

9. По результатам проведенных исследований рекомендованы различные жимы заповедования, включающие абсолютно .заповедные участки, сенокосные, :риодически выпасаемые, что обеспечит сохранение флористического и готического разнообразия растительного покрова заповедника "Дивногорье".

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

К вопросу сохранения генофонда растительного и животного мира степных астков заповедника "Дивногорье" / Голуб В.Б., Пантелеева Н.Ю., Соболев С.Л., ¡рнобылова М.В. //Состояние и проблемы экосистем Среднего Подонья. - Воронеж, 96. - С. 12-15. - (Тр. биол. учеб.-науч. центра ВГУ; Вып. 9).

Хмелев К.Ф., Чернобылова М.В. Конспект флоры памятника природы ивногорье" / Воронеж, ун-т. - Воронеж, 1991. - Деп. в ВИНИТИ 22.03.91, № 1265 - В . - 49 с.

Хмелев К.Ф., Чернобылова М.В. Растительность Дивногорья //Дивногорье: ирода и ландшафты. - Воронеж, 1996. - С. 51-56.

Хмелев К.Ф., Чернобылова М.В. Конспект флоры высших сосудистых растений зея-заповедника "Дивногорье" / Воронеж, ун-т. Воронеж, 1996. - 52 с. - Деп. в 1НИТИ 29.01.97, №264 - В 97.

от O?. OS. 1997 г. Тир. /ОО экз. Лаборатория оперативной полиграфии ВГУ.