Distribution peculiarities of some cultivated woody plant species in the historic center of Irkutsk (East Siberia).pdf Введение Вопросы, связанные с проблемой биологического загрязнения, а именно вселения чужеродных (адвентивных) растений в экосистемы вследствие антропогенной трансформации среды, относятся к одним из наиболее активно разрабатывающихся разделов биологии во всем мире [1]. Особое внимание обращают на себя инвазивные (инвазионные) виды, растения из числа натурализовавшихся, которые образуют устойчивые популяции, дающие плодовитое потомство и способные распространяться на дальние расстояния [2-4]. Инвазивные растения являются объектом пристального внимания ряда отечественных исследователей, что выражается в составлении списков таких видов [5-7] и включении их в «черные книги» [8-10]. При этом если перечни инвазивных растений уже составлены для ряда регионов Российской Федерации, то работ, описывающих поведение конкретных видов на локальном уровне, совсем немного [11]. В качестве примера можно привести исследования по выявлению фитоценотического разнообразия руде-ральной растительности, по которым можно видеть действительную роль в современном растительном покрове ряда инвазивных видов [12-15]. Для Иркутской области отмечен 441 вид заносных растений [16]. Среди адвентов особое положение занимают культивируемые древесные растения, которые длительное время не учитывались во флористических сводках (см. напр.: [17, 18]), хотя они десятилетиями делят экологические ниши с местными растениями [19]. И если с деревьями, не склонными к возобновлению, может быть допущена и альтернативная точка зрения, то «убегающие из культуры» виды растений следует учитывать однозначно. Наиболее богатым интродуцированными деревьями и кустарниками в Иркутской области является собственно г. Иркутск. Иркутск - крупный областной центр с населением около 600 тыс. человек и 355-летней историей. Город расположен почти посередине между западными и восточными границами России, в южной части Восточной Сибири, в 65 км к западу от оз. Байкал, на краю Средне-Сибирского плоскогорья, граничащего здесь с Байкальской рифтовой зоной. Климат резко-континентальный, средняя температура января по многолетним данным составляет -20,6°C, сумма среднесуточных температур воздуха выше 10°C -1 400-1 700°, а годовая сумма осадков - 400-500 мм. Осадки неравномерно распределены на протяжении года, их наибольшее количество выпадает в июле-августе (около 40%). Маломощный снежный покров зимой к февралю-марту достигает в среднем 34 см [20]. Флора сосудистых растений Иркутска насчитывает по разным подсчетам от 1 092 [21] до 1 121 вида [22]. Древесная и кустарниковая флора города представлена 119 видами [23], в том числе и культивируемыми из числа чужеродных для региона. Специальных исследований процесса натурализации культивируемых древесных растений до сих пор в регионе не проводилось. В связи с этим целью нашей работы являются выявление особенностей распространения в историческом центре Иркутска некоторых культивируемых древесных растений и оценка интенсивности их спонтанного возобновления. Для работы отобраны три вида из числа чужеродных для местной флоры (Acer ginnala, A. negundo, Populus balsamifera) и два вида аборигенной флоры (Hippophaё rhamnoides, Malus baccata). Среди модельных видов представлены как популярные в озеленении, так и редко высаживаемые растения. Материалы и методики исследования Объекты исследования. Acer negundo L. - клен ясенелистный. Североамериканский вид, интродуцирован в Европе в конце XVII в., к концу XVIII в. появился в России (в ботаническом саду Санкт-Петербурга), а в 1896 г. высажен уже в Западной Сибири (окрестности г. Омска) [9]. В настоящее время клен широко используется в лесопарковой культуре Сибири и, по-видимому, уже довольно давно отмечался как «убегающий из культуры», однако не привлекал специального внимания исследователей. Поэтому во флористическую сводку «Флора Сибири» включен только в 2003 г. в дополнительном томе [24]. В Иркутской области A. negundo введен в культуру в ботаническом саду Иркутского государственного университета в 1948 г. [25], а как натурализующийся вид впервые зафиксирован в 2005 г. [26]. Включен в перечень инвазивных и потенциально инвазивных видов Сибирского федерального округа, где для территории Иркутской области и Республики Бурятия ему присвоен статус 3 [7] (чужеродный вид, расселяющийся и натурализующийся в нарушенных местообитаниях и способный впоследствии внедряться в полуестественные и естественные сообщества [8]). Acer ginnala Maxim. - клен Гиннала, или приречный. Восточноазиатский вид, использующийся в культуре в лесопарковых зонах крупных городов Сибири. В Иркутске введен в культуру в 1947 г. [25]. Для территории Москвы и Московской области отмечается, что вид легко дает самосев [27]. В числе потенциально инвазивных не рассматривался. Hippophaё rhamnoides L. - облепиха крушиновидная. Евразиатский вид, изначально встречавшийся в Сибири лишь в крайних южных районах. В Иркутской области долгое время была известна единственная природная популяция на островах и галечниках р. Китой, что послужило причиной включения этого вида в первое издание Красной книги области [28]. В то же время активное использование облепихи в культуре, начавшееся в 1990-е гг., способствовало стимулированию спонтанного расселения этого вида по свеженару-шенным местообитаниям. К примеру, во время расширения автомобильной трассы Иркутск-Ангарск бурное развитие облепихи отмечено только вдоль свежепостроенной дорожной полосы [26]. В настоящее время облепиха распространилась по многим районам юга Иркутской области, а на отвалах и рекультивированных землях угольных разрезов Иркутско-Чермеховского угольного бассейна встречаются обширные монодоминантные заросли этого вида. Вид включен в перечень инвазивных и потенциально инвазивных видов Сибирского федерального округа [7], где для Иркутской области для него указан статус 2 - активно расселяющийся и натурализующийся в нарушенных, полуестественных и естественных местообитаниях. Malus baccata (L.) Borkh. - яблоня ягодная. Восточноазиатский вид, имеющий в Иркутской области западный предел своего природного ареала, довольно активно используется в озеленении. Включен в число инвазивных и потенциально инвазивных видов для большинства регионов Сибирского федерального округа, не относящихся к исходному ареалу вида [7]. Populus balsamifera L. s.l. - тополь бальзамический, а точнее, комплекс гибридных форм тополей с большим или меньшим участием северо-аме-риканского P balsamifera. По-видимому, большинство растений, используемых в Байкальском регионе в посадках, относится к P sibirica G.V. Krylov et Grig. ex A.K. Skvortsov, представляющему собой гибрид P. nigra L. с P. bal-samifera [29, 30], либо с P. x moskoviensis Schroeder [27], хотя специального морфологического исследования тополей в Иркутской области не проводилось. P. balsamifera в советское время была одной из наиболее популярных пород деревьев в озеленении населенных пунктов Иркутской области, однако при флористических исследованиях этот вид обычно не учитывался и во флору области включен только в 2008 г. как культивируемый и натурализующийся вид [19]. Рис.1. Схемарайонаисследования: а -расположениетерриторииисследования в пределах границ городаИркутска; b -общаясхематерриторииисследования с наложеннойградуснойсеткой; c - степень застроенноститерритории; d -уровеньозелененноститерритории.Условныеобозначения: 1 -грани-цаг. Иркутска; 2 -границатерритории исследования; 3 -р.Ушаковка; 4 - градуснаясеткана территорииисследования; 5 - р.Ангара; 6 - строения, КЗ - коэффициенты застроенности, КО - коэффициенты озелененности [Fig. 1. Study area: a - LocationofthestudyareainIrkutskcity; b - Study area with grid division; c - Degree of building-up density; d - Degree of urban greening. 1 - Irkutsk city boundary; 2 - Study areaboundary; 3 - Ushakovka River; 4 - Grid; 5 - Angara River; 6 - City buildings;K3 - Coefficient ofbuilding-updensity; KO - Coefficient of urban greening] Несмотря на отмечавшиеся факты спонтанного расселения в регионе P. balsamifera, в качестве потенциально инвазивного вида (статус 3) указывается только для Томской, Кемеровской и Омской областей [7]. Методика исследования. Изучение распространения модельных видов проведено методом сеточного картирования [11, 31]. В программе SAS.Пла-нета 160707 на территорию исторического центра г. Иркутска была-наложена координатная сетка размером ячейки 10'' х 10''. На местности такие квадраты имели размер примерно 310 м по широте и 190 м по долготе (система координат UTM, зона 48N, эллипсоид WGS84). В каждом из квадратов обилие картируемых видов оценивали по трехбалльной шкале: 1 - редко, или несколько небольших скоплений, 2 - нечасто, или немногие популяции по несколько квадратных метров, 3 - часто, или образует большие скопления. В специально разработанном протоколе раздельно отмечали обилие для взрослых особей и для возобновления. Полевые изыскания в центральной части города проведены В.П. Ивановой в августе-сентябре 2014 г. Общая площадь обследованной территории - 2 148,1 га, которая разделена на 351 квадрат. Результаты картирования занесены в таблицу в программе Microsoft Excel, после чего матрица со значениями экспортирована в программу QGIS, где составлены картосхемы распространения изучаемых видов. Распространение модельных видов рассмотрено для территории исторического центра города Иркутска (рис. 1, a, b). Для характеристики среды обитания модельных видов определены коэффициенты застроенности (рис. 1, c) и озелененности (рис. 1, d) каждого из обследованных квадратов. Коэффициент застроенности территории (градостроительной нагрузки) рассчитывался как отношение площади строений, находящихся внутри квадрата, к общей площади квадрата. Коэффициент озелененности - отношение площади, занятой зелеными насаждениями (анализировались зеленые массивы от пяти деревьев и кустарников в группе) внутри квадрата, к общей площади квадрата. Результаты исследования и обсуждение Исторический центр города Иркутска характеризуется высокой степенью застроенности (см. рис. 1, c). Для 40% обследованных квадратов коэффициент застроенности составляет 0,15-0,29, а для 22,5% его значение еще выше. В 10 квадратах площадь строений занимает половину и более всей площади квадрата. На этом фоне коэффициент озелененности, напротив, крайне низкий. Только в 42 случаях озелененность превышает 20% площади квадрата. Основные скопления зеленых островов центра Иркутска приходятся на неудобья поймы р. Ушаковки, а также небольшие территории Центрального парка культуры и отдыха и парка Лисихинского кладбища. Только в этих двух парках встречаются участки, в которых озелененность превышает 80%. Результаты картирования встречаемости модельных видов и их возобновления в историческом центре г. Иркутска представлены в таблице и на рис. 2. Рис. 2. Распространение взрослых растений и их возобновление: a - Acer negundo; b - Populus balsamifera; c - Acer ginnala; d - Hippophae rhamnoides; e - Malus baccata. Обозначения: точки - возобновление; заливка - взрослые растения; 1 - редко, или несколько небольших скоплений; 2 - нечасто, или немногие популяции по несколько квадратных метров; 3 - часто, или образует большие скопления [Fig. 2. Distribution of adult plants and their reproduction a - Acer negundo; b - Populus balsamifera; c - Acer ginnala; d - Hippophaё rhamnoides; e - Malus baccata. Symbols: 1 - Sporadically, or several small groups of plants; 2 - Infrequently, or several few square meter populations; 3 - Frequently, or forming large clusters] Встречаемость особей изученных видов в квадратах условной картографической сетки исторического центра Иркутска [Occurrence of investigated plant species in grids of the historic center of Irkutsk] Взрослые растения [Adult plants] Всего Возобновление [Young plants] Всего квадратов [Total number of squares] Вид [Species] Единично [Sporadically] Нечасто [Infre -quently] Часто [Frequently] квадратов [Total number of squares] Единично [Sporadically] Нечасто [Infrequently] Часто [Frequently] Acer negundo 9 70 242 321 72 129 103 304 Populus balsamifera 57 129 120 306 60 2 4 66 Malus baccata 18 45 22 85 1 0 0 1 Acer ginnala 8 12 11 31 1 0 0 1 Hippophae rhamnoides 9 7 2 18 2 0 0 2 Acer negundo - наиболее обычный среди отобранных для исследования видов в лесопарковой зоне центра Иркутска. Он отмечен почти в 92% квадратов, как правило, с высоким обилием. Почти во всех квадратах наблюдалось спонтанное возобновление этого вида, в трети случаев возобновление отмечено как частое. В ряде случаев растения, которые появились в результате самосева, уже достигли взрослого состояния, и их невозможно отличить от высаженных деревьев. Второй вид этого рода, A. ginnala, менее популярен в озеленении. Он отмечен только в 9% обследованных квадратов, и лишь однажды обнаружен случай возобновления этого вида. Вторым по частоте встречаемости является P. balsamifera. Он отмечен в 87% квадратов, из них более чем в трети как частый вид. В 66 квадратах, т.е. в каждом пятом случае, отмечено наличие возобновления. Обычно это единичные растения, но в четырех квадратах всходы тополя обильны. В случае с P. balsamifera наблюдается закономерность появления возобновления в местах большего скопления взрослых деревьев при низкой общей озеленен-ности территории. Наиболее популярный среди модельных видов местной флоры M. bac-cata отмечен в 24% квадратов, причем в более чем половине случаев как нечастый вид. Несмотря на устойчивое семенное возобновление, характерное для вида в целом в пределах его природного ареала, всходы в центре Иркутска обнаружены лишь однажды. Это, очевидно, связано с кошением газонов, активно практикуемым в последние годы, что приводит к уничтожению всходов яблони. Реже всего встречается H. rhamnoides. Это растение отмечено только в 5% квадратов. В двух случаях обнаружено единичное семенное возобновление облепихи. H. rhamnoides предпочитает сильно нарушенные, лишенные растительности экотопы, а в плотно застроенном центре Иркутска подходящие условия встречаются достаточно редко. Большая часть случаев произрастания облепихи в центре Иркутска приходится на приусадебные участки частного сектора. Таким образом, из числа модельных видов наибольшая встречаемость и склонность к возобновлению присуща Acer negundo и Populus balsamifera, чужеродным для флоры Иркутской области. Чтобы не способствовать внедрению этих растений в местную флору, можно рекомендовать ограничить их использование в озеленении. Более привлекательным в этом случае выглядит не склонный к самосеву A. ginnala. Но все же желательно больше внимания обращать на местные декоративные породы. Из модельных объектов нашего исследования это относится к Malus baccata. Правда, этот вид оказался крайне неустойчивым к яблонной моли (Hyponomeuta malinella Zeller, 1838), сильно поражавшей в последние годы деревья лесопарковой зоны Иркутска [32]. Заключение Проведенное исследование показало существенные различия в поведении древесных видов растений, используемых в озеленении Иркутска. Различия предопределяются исходной биологической стратегией видов, преобладанием того или иного типа возобновления, а для чужеродных видов также завершенностью процесса акклиматизации и возникновением расы, наиболее приспособленной к местным природным условиям. Активное возобновление интродуцированных видов деревьев происходит на фоне высокой застроенности и низкой озелененности центра города. Авторы выражают благодарность студентам биолого-почвенного факультета Иркутского государственного университета Г. Ильину и Я. Ситниковой за участие в полевых исследованиях по сеточному картированию популяций.

Скачать электронную версию публикации