В настоящее время фитоценозы поймы Иртыша испытывают интенсивные антропогенные нагрузки, вследствие интенсивного развития нефтяной и газовой промышленности, а также урбанизации территории. Чрезмерное воздействие на растительность со стороны человека приводит к нежелательным последствиям, связанным с нарушением экологического равновесия и подрывом ресурсного потенциала пойменной территории [1, 2, 3].
Пойма реки Иртыш является уникальным природным комплексом, отличающимся богатством флоры и географическим ландшафтом. Важнейшим ее компонентом является растительность [4, 5, 6].
Целью исследования является изучение видовой насыщенности и морфоструктурных особенностей фитоценозов поймы реи Иртыш.
Материалы и методы исследования
Геоботанические описания, составлены по стандартной методике с применением шкалы обилия-покрытия Браун-Бланке. Размеры и конфигурация пробной площади: 4 м × 4 м = 16 м2. Всего в ходе полевой части исследований выполнено 5 геоботанических описаний [2,3].
Морфометрические параметры растений исследовались согласно общепринятым методикам, учитывали следующие морфологические показатели: 1) длина побега; 2) длина листовой пластинки; 3) ширина листовой пластинки; 4) отношение длины и ширины листовой пластинки (в тексте – индекс листа); 5) общее число живых и мёртвых листьев (в тексте – число листьев); 6) масса растения (без корня) в г. Измерения проводились при помощи штангенциркуля и электронных весов «Compast Scale» [3]. Полученные материалы подвергнуты статистическому анализу, расчеты проведены с использованием специальных программ в пределах пакета EXCEL. При математической обработке данных рассчитывали среднее арифметическое (х), ошибку среднего арифметического (mх) [2].
Результаты исследования и их обсуждение
Растительность поймы Иртыша весьма разнообразна и во многом зависит от рельефа, типа почв, высоты и продолжительности затопления. В нашей работе исследовались 5 участков расположенных на правом берегу реки Иртыш значительно удаленных друг от дуга. Исследования проводились в июле, в тот период, когда уровень воды снижается, оставаясь только в понижениях.
Комплексная наблюдательная площадка №1. Сообщество расположено на правом берегу реки Иртыш, заливная пойма, около города Ханты-Мансийска, Тюменской области.
Название растительной ассоциации: Осоково-разнотравное сообщество Pratum Caricoso-varietoherbosum. Географические координаты (центр площадки) 61.023990 с.ш., 68.976360 в.д. Рельеф ровный и плоский. Почва среднеподзолистая суглинистая. Общее проективное покрытие живого напочвенного покрова 60 %. Средняя высота травостоя 70 см.
Состав сосудистых растений, встречающихся на площадке: Горец малый (Persicaria minor L.), Бодяг полевой (Cirsium arvensis L.), Рдест злачный (Рotamogeton gramineu L.), Мята полевая (Mentha arvensisis L.), Осока острая (Carex acuta L.), Лисохвост равный (Alopecurus aequalis L.), Тысячелистник хрящеватый (Achillea cartilaginea L.), Незабудка болотная (Myosotis scorpioides L.), Щавель курчавый (Rumex crispus L.), Горец птичий (Polygonum aviculare L.), Девясил британский (Inula britannica L.), Ветреница вильчатая (Anemone dichotoma L.), Лютик многолистный (Ranunculus polyphyllus L.), Шлемник обыкновенный (Scutellaria galericulata L.), Пырей ползучий (Elytrigia repens L.), Лютик ползучий (Ranunculus repens L.), Полевица токая (Agrostis capillaris L.), Лапчатка гусиная (Potentilla anserin L.), Частуха подорожниковая (Alisma plantago-aquatica L.), Трехреберник непахучий (Matricaria inodora L.), Ромашка пахучая (Matricaria discoid L.), Лютик простертый (Ranunculus reptans L.), Клевер ползучий (Trifolium repens L.), Сусак зонтичный (Butomus umbellatus L.), Осока прямоколосая (Carex atherodes L.).
Выявлено 25 видов сосудистых растений из 12 семейств. Доминантными видами являются: Осока острая (Carex acuta L.), Осока прямоколосая (Carex atherodes L.), Бодяг полевой (Cirsium arvensis L.). Единично встречающиеся виды: Незабудка болотная (Myosotis scorpioides L.), Частуха подорожниковая (Alisma plantago-aquatica L.), Трехреберник непахучий (Matricaria inodora L.), Лютик простертый (Ranunculus reptans L.), Сусак зонтичный (Butomus umbellatus L.).
Комплексная наблюдательная площадка №2. Сообщество расположено на правом берегу реки Иртыш, заливная пойма, около поселка Горноправдинска, Уватского района, Тюменской области. Название растительной ассоциации: Ивняк с осиной разнотравной Tremuleto-Salicetum varieherbosum. Географические координаты (центр площадки) 60.071910 с.ш., 69.885290 в.д. Рельеф ровный и плоский, местами крупные бугры, слабый уклон на юг. Почва среднеподзолистая суглинистая. Общее проективное покрытие живого напочвенного покрова 70 %. Средняя высота травостоя 180 см.
Состав сосудистых растений, встречающихся на площадке: Полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.), Полевица токая (Agrostis capillaris L.), Лапчатка гусиная (Potentilla anserin L.), Мятлик луговой (Poa pratеnsis L.), Пырей ползучий (Elytrigia repens L.), Бодяг полевой (Cirsium arvensisis L.), Вейник Лангсдорфа (Calamagrostis langsdorfii L.), Рдест злачный (Рotamogeton gramineu L.), Девясил британский (Inula britannica L.), Осока прямоколосая (Carex atherodes L.), Осока ранняя (Carex рrаесох L.), Лютик ползучий (Ranunculus repens L.), Череда трехраздельная (Bidens tripartita L.), Мята полевая (Mentha arvensis L.), Чистец болотный (Stachys palustris L.), Клевер луговой (Trifolium pratense L.), Чина луговая (Lathyrus pratensis L.), Ветреница вильчатая (Anemone dichotoma L.), Черноголовка обыкновенная (Prunella vulgaris L.), Сусак зонтичный (Butomus umbellatus L.), Шлемник обыкновенный (Scutellaria galericulata L.), Горошек мышиный (Vicia cracca L.), Скерда кровельная (Crepis tectorum L.), Полевица гигантская (Agrostis gigantea Roth.), Вербейник обыкновенный (Lysimachis vulgaris L.).
Выявлено 25 видов сосудистых растений из 10 семейств. Доминантными видами являются: Полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris L.), Полевица токая (Agrostis capillaris L.), Лапчатка гусиная (Potentilla anserin L.). Единично встречающиеся виды: Рдест злачный (Рotamogeton gramineu L.), Череда трехраздельная (Bidens tripartita L.), Чина луговая (Lathyrus pratensis L.).
Комплексная наблюдательная площадка №3. Сообщество расположено на правом берегу реки Иртыш, заливная пойма, около поселка Демьянка, Уватского района, Тюменской области. Название растительной ассоциации: Ивняк с осиной разнотравной Tremuleto-Salicetum varieherbosum. Географические координаты (центр площадки) 59.61007° с.ш., 69.27198° в.д. Рельеф ровный и плоский, местами крупные бугры, слабый уклон на юг. Почва среднеподзолистая суглинистая. Общее проективное покрытие живого напочвенного покрова 50 %. Средняя высота травостоя 110 см.
Состав сосудистых растений, встречающихся на площадке: Бодяг полевой (Cirsium arvensis L.), Рдест злачный (Рotamogeton gramineu L.), Мята полевая (Mentha arvensisis L.), Пырей ползучий (Elytrigia repens L.), Девясил британский (Inula britannica L.), Ветреница вильчатая (Anemone dichotoma L.), Шлемник обыкновенный (Scutellaria galericulata L.), Лютик ползучий (Ranunculus repens L.), Полевица токая (Agrostis capillaris L.), Лапчатка гусиная (Potentilla anserin L.).
Выявлено 10 видов сосудистых растений из 6 семейств. Доминантными видами являются: Бодяг полевой (Cirsium arvensis L.), Осока прямоколосая (Carex atherodes L.). Единично встречающиеся виды: Мята полевая (Mentha arvensisis L.), Ветреница вильчатая (Anemone dichotoma L.), Лютик ползучий (Ranunculus repens L.).
Комплексная наблюдательная площадка №4. Сообщество расположено на правом берегу реки Иртыш, заливная пойма, около научно-исследовательского стационара «Миссия», с. Горнослинкино, Уватского района, Тюменской области. Название растительной ассоциации: Ивняк с осиной разнотравной Tremuleto-Salicetum varieherbosum. Географические координаты (центр площадки) 58.733880 с.ш., 68.664290 в.д. Рельеф ровный и плоский. Почва среднеподзолистая суглинистая. Общее проективное покрытие живого напочвенного покрова: 40 %. Средняя высота травостоя: 90 см.
Состав сосудистых растений, встречающихся на площадке: Осока прямоколосая (Carex atherodes L.), Бодяг полевой (Cirsium arvensis L.), Чина луговая (Lathyrus pratensis L.), Осока ранняя (Carex рrаесох L.), Пырей ползучий (Elytrigia repens L.), Мята полевая (Mentha arvensisis L.), Рдест злачный (Рotamogeton gramineu L.), Чистец болотный (Stachys palustris L.), Девясил британский (Inula britannica L.), Ветреница вильчатая (Anemone dichotoma L.), Шлемник обыкновенный (Scutellaria galericulata L.), Лютик ползучий (Ranunculus repens L.), Мятлик болотный (Poa palustris L.), Полевица токая (Agrostis capillaris L.), Лапчатка гусиная (Potentilla anserine L.), Будра плющевидная (Glechoma hetiercea L.).
Выявлено 16 видов сосудистых растений из 9 семейств. Доминантными видами являются: Осока прямоколосая (Carex atherodes L.), Осока ранняя (Carex рrаесох L.), Пырей ползучий (Elytrigia repens L.). Единично встречающиеся виды: Чистец болотный (Stachys palustris L.), Будра плющевидная (Glechoma hetiercea L.).
Комплексная наблюдательная площадка №5. Сообщество расположено на правом берегу реки Иртыш, заливная пойма, около села Абалак, Тобольского района, Тюменской области. Название растительной ассоциации: Осоково-разнотравное сообщество Pratum Caricoso-varietoherbosum. Географические координаты (центр площадки) 58.121160 с.ш., 68.581700 в.д. Рельеф ровный и плоский. Почва среднеподзолистая суглинистая. Общее проективное покрытие живого напочвенного покрова: 70 %. Средняя высота травостоя: 60 см.
Состав сосудистых растений, встречающихся на площадке: Бодяг полевой (Cirsium arvensis L.), Тимофеевка луговая (Phleum pratense L.), Мятлик луговой (Poa pratеnsis L.), Пырей ползучий (Elytrigia repens L.), Мятлик сплюсутый (Poa compressa L.), Вейник Лангсдорфа (Calamagrostis langsdorfii L.), Манжетка обыкновенная (Alchemilla vulgaris L.), Зверобой продырявленный (Hypericum perforatum L.), Горошек мышиный (Vicia cracca L.), Рдест злачный (Рotamogeton gramineu L.), Ястребинка зонтичная (Hieracium umbellatum L.), Мята полевая (Mentha arvensisis L.), Девясил британский (Inula britannica L.), Ветреница вильчатая (Anemone dichotoma L.), Клевер средний (Trifolium medium L.), Шлемник обыкновенный (Scutellaria galericulata L.), Лютик ползучий (Ranunculus repens L.), Полевица токая (Agrostis capillaris L.), Лапчатка гусиная (Potentilla anserin L.)
Выявлено 19 видов сосудистых растений из 8 семейств. Доминантными видами являются: Тимофеевка луговая (Phleum pratense L.), Мятлик луговой (Poa pratеnsis L.). Единично встречающиеся виды: Манжетка обыкновенная (Alchemilla vulgaris L.), Зверобой продырявленный (Hypericum perforatum L.), Ястребинка зонтичная (Hieracium umbellatum L.), Ветреница вильчатая (Anemone dichotoma L.), Шлемник обыкновенный (Scutellaria galericulata L.).
Таким образом, по количеству видов и семейств площадки выстроились в следующем порядке: 1>2>4>5>3. Отмечено одиннадцать видов, которые являются общими для всех комплексных площадок: Бодяг полевой (Cirsium arvensis L.), Рдест злачный (Рotamogeton gramineu L.), Мята полевая (Mentha arvensisis L.), Осока прямоколосая (Carex atherodes L.), Девясил британский (Inula britannica L.), Ветреница вильчатая (Anemone dichotoma L.), Лютик ползучий (Ranunculus repens L.), Шлемник обыкновенный (Scutellaria galericulata L.), Пырей ползучий (Elytrigia repens L.), Полевица токая (Agrostis capillaris L.), Лапчатка гусиная (Potentilla anserin L.).
Морфометрический анализ растений на комплексных наблюдательных площадках показал, что на площадках № 3,4 растения отличаются меньшими размерами, происходит, прежде всего, уменьшение ассимиляционной поверхности (рисунок).
Рис. 1. Изменение морфометрических показателей растений комплексных наблюдательных площадок № 1,2,3,4,5: а – высота побега, см; б – длина листа, см; в – ширина листа, см; г – индекс листа, см; д – масса растения, г; е – число листьев, шт.
Так, например, высота побега Девясила британского (Inula britannica L.) изменяется от 18,42±1,51 см (площадка №4) до 19,64±1,57 см (площадка №3), Ветреницы вильчатой (Anemone dichotoma L.) от 24,60±1,71 см (площадка №3) до 25,04±1,65см (площадка №4). При этом, как правило, на комплексных наблюдательных площадках №3,4 среднее значение массы растения, высоты побега, также уменьшаются. Наряду с этим, уменьшается, соответственно, и индекс листа, определенным образом изменяются размеры наблюдаемых растений. Исследование особенностей изменения морфометрических признаков позволило констатировать факт достоверного, но незначительного уменьшения листовых пластинок у растений данных комплексных наблюдательных площадок. При этом следует отметить, что число листьев мало отличается.
Выводы
В общей структуре растительности пойменных участков господствуют луговые фитоценозы различного затопления. Лесные участки и заросли кустарников лишь в виде полос приуроченных к прирусловой части поймы.
Выделены комплексные наблюдательные площадки (№1,2) с наибольшим количеством семейств и видов.
Морфометрический анализ растений на комплексных наблюдательных площадках показал, что на площадках № 3,4 растения отличаются меньшими размерами, возможно, сказалось сильное затопление и разлив поймы.
Работа поддержана программой УрО РАН «Живая природа: современное состояние и проблемы развития», проект № 15–12–4–20.