Материалы IV Всероссийской научной конференции с международным участием «Принципы и способы сохранения биоразнообразия», г. Йошкар-Ола, сентябрь 2010 года

Биогеографические подходы к сохранению растительного мира при проектировании экологической сети в Костромской области

Немчинова А.В.¹, Хорошев А.В.²

¹ Костромской государственный университет, Лаборатория устойчивости лесных экосистем, nemanvic@rambler.ru

² Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, akhorosh@orc.ru.ru

Основные подходы включения в сеть ООПТ объектов растительного мира вырабатывались в ходе инвентаризации природных территорий Костромской области. Рассматривались разные уровни организации растительного мира: растительный покров, растительные сообщества, флора, популяции и ареалы видов растений. Во всех случаях при оценке ценностей природных территорий применялся ландшафтный подход, при котором растительность или отдельные объекты растительного мира рассматривались как составные части ландшафтов и участники процессов, происходящих в них. Это позволило на основе знаний о тесной связи типов растительности с рельефом, а также с эдафическими свойствами мест обитания, систематизировать собираемую информацию, типизировать растительность, и, несмотря на многовариантность антропогенных трансформаций, составить представление о потенциале ее природного разнообразия.

На основе ландшафтной карты (Хорошев, 2005) были определены приоритетные для включения в экологическую сеть участки растительного покрова с наименьшей нарушенностью их целостности в составе тех или иных ландшафтов. Для сильно нарушенных вырубками и пожарами участков прогнозировался потенциальный растительный покров, в качестве эталонов, при этом, были взяты участки с наименее нарушенной растительностью, как правило, со старовозрастными лесами, сохранившимися в пределах разных типов ландшафта. Таким же образом устанавливались границы лесорастительных зон, выделенных на основе ландшафтной карты, а также распространение и состояние лесных сообществ в их пределах. Приоритетность охраны определялась соотношением их уникальности и репрезентативности. Лесные экосистемы с участием коренных древесных пород на моренных суглинистых равнинах московского оледенения, широко распространенные в северной и северо-западной частях области, были изучены на примере коренных южнотаежных пихто-еловых лесов заповедника «Кологривский лес» в Кологривском районе. Участок размером ок. 1000 га – один из немногих на территории области, избежавших сплошных рубок и пожаров и сохранивших полидоминантный состав и парцеллярную организацию коренных лесных сообществ. Приоритет в охране этого и подобных участков как эталонных очевиден, исходя из их редкости на фоне нарушенного лесного покрова.

Для древостоев растительных сообществ разных ландшафтов были определены коренные породы. Господствующая древесная порода моренных суглинистых равнин – гибрид ели сибирской (Picea obovata L.) и ели европейской (Picea abies (L.) H. Karst), ель финская (Picea X fennica) (Зворыкина, 1988). В лесных сообществах на территории области можно найти разные варианты гибридизации елей, но чаще встречаются деревья с признаками ели европейской в западной части области, ели сибирской – в восточной. Сопутствующей ели породой является пихта сибирская (Abies sibirica Ledeb.). Из широколиственных пород коренных темнохвойных лесаов чаще всего встречается липа (Tilia cordata Mill.), ильм (Ulmus glabra Huds.), клен (Acer platanoides L.). Единственный представитель мелколиственных пород в коренных ельниках — береза пушистая (Betula pubescens Ehrh.), не образующая в малонарушенных лесах чистых коренных насаждений. Кроме березы во 2 ярусе и подлеске, а также в окнах вывалов встречаются деревья ивы козьей (Salix caprea L.). Существенной особенностью коренных ельников является также то, что в их составе отсутствует осина (Populus tremula L.), сосна (Pinus sylvestris L.), береза повислая (Betula pendula Roth.) и ольха серая (Alnus incana (L.) Moench).

Подобный анализ состава, как правило, старовозрастных, растительных сообществ в различных ландшафтных условиях позволил определить относительную ценность участков лесной растительности области, разработать критерии выделения лесов высокой природоохранной ценности, среди которых: ценный породный состав лесных экосистем, старовозрастность лесов, степень антропогенной нарушенности, средозащитная значимость, репрезентативность, редкость и уникальность, степень ценотического и видового разнообразия лесов, наличие мест обитания редких и охраняемых видов растений, рекреационно-ресурсный потенциал лесов, историческая и культурная ценность, вклад в целостность ценных ландшафтных комплексов.

При анализе ареалов древесных пород, границы которых пересекают Костромскую область, также учитывались границы ландшафтов и лесорастительных зон. Так, в меридиональном направлении область пересечена границей основной морены Московского оледенения, отложенной поверх Днепровской. Установлено, что примерно вдоль нее проходит западная граница распространения лиственницы сибирской (Larix sibirica L.) в Костромской области. Ценность этого вида, а также всех его популяций и сообществ с его участием – аргумент в пользу включения таких участков растительности в состав ООПТ.

Другая редкая в условиях тайги широколиственная порода – дуб (Quercus robur L.). Костромскую область пересекает северная граница распространения дуба с северо-запада области на юго-восток через Кологривский и Солигаличский районы. По литературным данным дуб некогда был довольно широко распространен в Костромской губернии, о чем свидетельствуют не только остатки дубовых рощ, уцелевших кое-где по берегам рек, но и находки в руслах рек колод "мореного" дуба в местах, где дуб уже не произрастает. Существовал в Костромской губернии и нагорный дуб, приуроченный к местообитаниям на водораздельных пространствах, единичные экземпляры зафиксированы нами в Солигаличском районе.

Северо-восточная граница ареала клена остролистного также пересекает область. Исследования на территории заповедника «Кологривский лес» показали, что теплолюбивый, периодически вымерзающий в морозные зимы, клен имеет шансы сохраниться только в условиях ценозов со структурой, близкой к естественным коренным лесам, где формируется особый экологический режим с высокой теплообеспеченностью. Во вторичных производных же лесах на месте вырубок и гарей различного возраста в такие зимы выживает лишь подрост, высота которого ниже уровня снежного покрова. Таким образом, антропогенные нарушения являются главным сдерживающим фактором распространения этой породы в условиях нашей области, а значит, в виду нарушенности окружающих ландшафтов этот вид – индикатор ценности лесов с его составом. Ольха черная (Alnus glutinosa L.) в настоящее время приурочена в основном к малонарушенным низинным лесным болотам в долинах рек, в нарушенных вырубками участках сменяется, по всей видимости, более распространенной ольхой серой. Вяз – порода представитель широколиственных лесов сохранилась в малонарушенных приречных, реже водораздельных лесах, и также нуждается в принятии мер охраны.

Для сохранения популяций ценных видов сосудистых растений применялись традиционные методы учета: фиксировались все находки видов, занесенных в Красную книгу РФ, видов, предложенных для охраны в Костромской области и внесенных в Красные книги соседних областей. Более или менее полная картина распространения обычных и редких видов растений в регионе составилась по итогам инвентаризации флоры. По результатам флористических работ составлена электронная база данных флоры области, в которой учтено 1095 видов сосудистых растений, в том числе 848 видов дикорастущих видов (флора естественных мест обитания). Из них: деревянистых растений 52 вида, в том числе деревьев - 23 вида (16 лиственных, 7 хвойных) и 29 видов кустарников; кустарничков и полукустарничков – 11, травянистых растений – 785. Соотношение сосудистых споровых растений: 19 папоротников из 6 семейств, 5 плаунов, 8 хвощей, 1 вид из семейства Полушниковые. Число видов растений, так или иначе обязанных своему появлению деятельности человека на территории области, составляет не менее 301 вида. Из них заносные виды и интродуценты, натурализовавшиеся на территории района исследований, составляют адвентивный элемент флоры. На долю адвентивной флоры приходится ок. 107 видов. Из 195 интродуцированных видов – не менее 52 видов, в той или иной степени, натурализовались в условиях нашей области.

Для оценки флористического разнообразия Костромской области просмотрены гербарные образцы частных коллекций, и научных Гербариев: Музея природы Костромской области, гербария им. Д.П. Сырейщикова МГУ, Гербария БИН. Проведены консультации по спорным видам с флористами, проанализирована литература по флоре Костромской области (Снятков А. (1912); Жадовский (1914); Рубенс (1921); Жадовский (1921); Белозеров (1966); Прилепский (1994); Редкие...(1996); Югай, (1999) и др.). 3 вида сосудистых растений зафиксированы на территории Костромской области впервые, их экземпляры хранятся в Гербарии лаборатории устойчивости лесных экосистем Костромского гос. ун-та (ЛУЛЭ КГУ): коровяк холмовой (Verbascum х collinum Schrad.), козлятник восточный (Galega orientalis Lam.) горец растопыренный (Polygonum divaricatum L.). Собранные данные позволили оценить структуру флоры региона, редкость и ценность тех или иных видов растений. Для охраны предлагались редкие и уязвимые виды только природной флоры, интродуценты и случайно заносные виды не рассматривались.

При оценке растительных сообществ оценивалось распределение видов сосудистых растений по эколого-ценотическим группам, что позволило оценивать нарушенность естественных растительных сообществ по полночленности их эколого-ценотической структуры. Наборы видов, наиболее близкие к флористическому составу естественных растительных сообществ, спонтанно развивающихся в характерных условиях мест обитания в репрезентативных типах ландшафтов, принимались за индикаторы малонарушенных лесов. В таких сообществах, как правило, отсутствуют виды луговой, антропогенной, березняковой иногда и опушечной эколого-ценотической группы, а соотношение неморальной, бореальной и нитрофильной флоры отражает особенности мест произрастания.

Анализ ареалов видов (The Swedish…, 2005) и соотнесение числа видов принадлежащих к тем или иным географическим элементам – группам видов со сходным географическим распространением (Толмачев, 1974; Вальтер, 1982; Клеопов, 1990.) позволило оценить географическую структуру флоры и выявить ценные группы видов. Кроме космополитных видов в списке – виды различных геоэлементов, чье современное распространение - результат исторического развития флор под влиянием меняющихся геологических условий.

Кольцом вдоль бореального пояса в северном полушарии располагаются ареалы циркумбореального геоэлемента, в основном обычно встречающихся в Костромской области видов: плауна годичного (Lycopodium annotinum L.) мятлика болотного (Poa palustris L.) малины лесной (Rubus idaeus L.), голокучника обыкновенного (Gymnocarpium dryopteris (L.) Newm.), гудайеры ползучей (Goodyera repens (L.) R. Br.), росянки круглолистной (Drosera rotundifolia L.), двулепестника альпийского (Circaea alpina L.), и др. Обычны во флоре Костромской области и виды евроазиатского географического элемента: сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), подмаренник настоящий (Galium verum L.), подмаренник душистый (Galium odoratum (L.) Scop.), фиалка собачья (Viola canina L.), костяника (Rubus saxatilis L.), икотник серый (Berteroa incana L.), лютик ползучий (Ranunculus repens L.), звездчатка злаковая (Stellaria graminea L.), ива козья (Salix caprea L.), звездчатка болотная (Stellaria palustris Retz.), ежеголовник прямой (Sparganium erectum L.), стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia L.), вейник наземный (Calamagrostis epigeios (L.) Roth.), овсянница овечья (Festuca ovina L.) и др. Но в списке евразиатского геоэлемента есть также редкие в Костромской области виды: башмачок настоящий (Cypripedium саlсеоlus L.), дремлик широколистный (Epipactis helleborine (L.) Crantz.), дремлик болотный (Epipactis palustris (L.) Crantz.), кокушник длиннорогий (Gymnadenia conopsea (L.) R. Br.), бровник одноклубневый (Herminium monorchis (L.) R.Br.), коротконожка лесная (Brachypodium sylvaticum (Huds.) Beauv.), манник литовский (Glyceria lithuanica (Gorski) Gorski).

Как результат обеднения восточноевропейской флоры ледниковыми процессами четвертичного периода редко встречаются виды среднеевропейского геоэлемента: мятлик расставленный (Poa remota Forselles), ужовник обыкновенный (Ophioglossum vulgatum L.), фиалка персиколистная (Viola persicifolia Schreb.), земляника мускусная (Fragaria moschata Duch.), любка зеленоцветковая (Platanthera chlorantha (Custer Rchb. in Mossler) (пока не отмечена в Костромской области) и др., а также вид западноевропейского распространения – офрис муховидный (Ophrys insectifera L.). Редкая встречаемость перечисленных и иных видов растений обуславливает их природоохранную ценность, (виды предложены в региональную Красную книгу), а также ценность природных территорий с их местообитаниями.

Особый интерес вызвала группа, выделенная по долготному географическому элементу, - группа восточноевропейско-сибирских видов, распространенных в результате их экспансии в недавнем прошлом в таежную зону из Западной Сибири. Обычное присутствие сибирских видов в лесных сообществах на северо-востоке области, их эпизодическая встречаемость или полное отсутствие в западной части области выделяет эту группу среди прочих. Большинство сибирских видов травянистых растений вошло в перечень видов растений Красной книги Костромской области: eжеголовник скученный (Sparganium glomeratum Laest.), шлемник копьелистный (Scutellaria hastifolia L.), калипсо клубневая (Calypso bulbosa (L.) Oakes.), осока вздутоносая (Carex rhynchophysa C.A. Mey.), воронец красноплодный (Actaea erythrocarpa Fisch.), княжик сибирский (Atragene sibirica L.), какалия копьевидная (Cacalia hastata L.), вейник тупоколосковый (Calamagrostis obtusata Trin.), цинна широколистная (Cinna latifolia (Trev.) Griseb.), скерда сибирская (Crepis sibirica L.), пузырник судетский (Cystopteris sudetica A. Brown & Milde), диплазий сибирский (Diplazium sibiricum (Turcz. ex G. Kunze) Kurata.), хвощ камышовый (Equisetum scirpoides Michx.), бузульник сибирский (Ligularia sibirica (L.) Cass.), лютик почти-северный (Ranunculus subborealis Tzvelev), малина хмелелистная (Rubus humilifolius C. A. Mey.), овсянница лесная (Festuca altissima All.), надбородник безлистный (Epipogium aphyllum (F. W. Schmidt) Sw.), скерда сибирская (Crepis sibirica L.), гроздовник ромашколистный (Botrychium matricariifolium A. Braun ex W.D.J. Koch.), лосняк лозеля (Liparis loeselii (L.) Rich.). Места обитания большинства из них обеспечены мерами охраны в экологической сети охраняемых природных территорий Костромской области.

Литература

Белозеров П. И. Изменение флоры и растительности Костромской области за последние 50 лет //Ботанический журнал, 1966 г. — Т. 51, № 9. Белозеров П. И. Новые виды сорных растений для флоры Костромской области //Ботанический журнал, 1966 г. — т. 51, № 6. Вальтер Г. Общая геоботаника: Пер. с нем. М.: Мир, 1982. 261 с. Василевич В.И. Статистические методы в геоботанике. Л.: Наука, 1969. 232 с. Жадовский А. Е. Ботанические исследования в Костромской губернии летом 1913 г. //Труды Костромского научного общества по изучению местного края. — Кострома, 1914. — Вып. 2. Жадовский А. Е. Критические заметки по флоре Костромской губернии //Труды Костромского научного общества по изучению местного края. — Кострома, 1921. — Вып. 27. Зворыкина, К. В. Флористические особенности лесов / К. В. Зворыкина // Коренные темнохвойные леса южной тайги (резерват "«Кологривский лес»"). – М.: Наука, 1988. – С. 45-48.Толмачев А. И. Введение в географию растений. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1974. 244 с. Клеопов Ю.Д. Анализ флоры широколиственных лесов европейской части СССР. Киев: Наукова думка, 1990.352с. Прилепский Н. Г. , Карпухина Е. А. Флора Северо-Востока Костромской области (бассейн р.Вохмы) Бюл. Моск. о-ва испытателей природы. Отд. биол. 1994. Т.99, вып. 5. Редкие охраняемые растения и грибы Костромской области (материалы к Красной книге области) отв. ред. Шипова Е.В., Шутов В.В. – Кострома, 1996. Рубенс А. И. К флоре Костромской губернии //Труды Костромского научного общества по изучению местного края. — Кострома, 1921. — Вып. 27. Снятков А. А., Ширяев Г.И., Перфильев И. А. Определитель растений лесной полосы северо-востока европейской России Губ. Вологодская, Костромская, Пермская(кроместепи), Ярославская, юг Архангельской исев. Урал изд 2-е под ред. И.А. Перфильева изд Вологодского отделения госиздательства Вологда 1912. Хорошев А.В. Ландшафтная карта Костромской области. Масштаб 1:200000. М., 2005. Фонды кафедры физической географии и ландшафтоведения географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Югай В.А. Флористические нахоки в Костромской области // Бюл. Моск. о-ва испытателей природы, отд. биол. 1999. т. 104, вып.6 The Swedish Museum of Natural History / Responsible Editor: Goran Adenskog, 2005 http://linnaeus.nrm.se/.