ВИДОВОЕ БОГАТСТВО ПСАММОФИТНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ БАССЕЙНА ДОНА

SPECIES RICHNESS OF DON BASIN PSAMMOPHYTIC VEGETATION

П.А. Дмитриев¹, О.Н. Дёмина², Л.Л. Рогаль¹

P.A. Dmitriev¹, O.N. Demina², L.L. Rogal³ 

¹Южный федеральный университет

(Россия, 344006, г. Ростов-на-Дону, Ботанический спуск, 7)

²Карачаево-Черкесский государственный университет имени У.Д. Алиева, педагогический факультет

(Россия, 369200, г. Карачаевск, ул. Ленина, 29) 

¹Southern Federal University

(Russia, 344006, Rostov-on-Don, Lane Botanical descent, 7)

²Karachay-Circassian State University of U.D. Aliev, pedagogical faculty

(Russia, 369200, Karachaevsk, Lenina St., 29)

E-mail: pdmitriev@sfedu.ru; ondemina@yandex.ru

Представлены результаты анализа видового богатства и видовой насыщенности псаммофитной растительности песчаных массивов бассейна Дона в границах Ростовской области.

The results of the analysis of species richness and species density of Don basin psammophytic vegetation in boundaries of the rostov region.

Существует более 100 гипотез, объясняющих видовое богатство (ВБ) растительных сообществ, так как факторы, его формирующие, многочисленны, находятся в сложном и неаддитивном взаимодействии, в разных растительных сообществах их роль различается [1, 7, 9, 11]. Уфимскими фитоценологами предложена феноменологическая модель влияния основных факторов формирования ВБ растительных сообществ [7, 8], однако работ, посвященных изучению данного процесса в псаммофитных сообществах крайне мало [2]. Особенно слабо изучены в этом отношении растительные сообщества зарастающих и развеваемых континентальных песков с проявлением эоловых процессов [4, 6].

Объект нашего исследования – псаммофитная растительность песчаных массивов бассейна Дона в границах Ростовской области.

Известно, что ВБ (species richness) – общее число видов в сообществе, является его важнейшей интегральной характеристикой [7]; видовая насыщенность (species density) – среднее число видов на единицу площади, также считается одним из основных показателей альфа-разнообразия растительности. Одновременный учет ВБ и видовой насыщенности (ВН) позволяет получать сопоставимые оценки при анализе различных сообществ и использовать эти данные в синтаксономии, в связи с чем было рассмотрено ВБ синтаксонов на одинаковой площади (1 тыс. кв. м) и выполнены соответствующие сопоставления ВБ и ВН для 8 синтасонов.

С позиций эколого-флористической классификации выделенные синтаксоны в ранге ассоциаций и безранговых сообществ мы рассматриваем в составе класса Festucetea vaginatae, порядка Festucetalia vaginatae, союза Festucion beckeri и двух новых подсоюзов: Chamaecytiso borysthenici–Artemisienion arenariae и Stipo borysthenicae–Artemisienion marschallianae. Выполненные синтаксономические построения считаются предварительными ввиду ограниченного числа диагностических видов в маловидовых сообществах. Для наглядного понимания синтаксономической схемы ниже приведен продромус в сокращенном виде:

Класс Festucetea vaginatae So? ex Vicherek 1972

Порядок Festucetalia vaginatae So? 1957

Союз Festucion beckeri Vicherek 1972

Подсоюз Chamaecytiso borysthenici–Artemisienion arenariae suball. nov. prov.

Асс. Koelerio sabuletori–Juniperetum sabinae Demina, Dmitriev, Rogal 2012

Асс. Chamaecytiso borysthenici–Thymetum pallasiani ass. nov. prov.

Асс. Artemisio arenariae–Festucetum beckeri ass. nov. prov.

Субасс. A. a.–F. b. dianthetosum squarrosii subass. nov. prov.

Субасс. A. a.–F. b. leymetosum racemosii subass. nov. prov.

Асс. Artemisio arenariae–Thymetum pallasiani Demina, Dmitriev, Rogal 2012

Субасс. A. a.–T. p. linarietosum dulci subass. nov. prov.

Асс. Centaureo gerberi–Agropyretum tanaitici Demina, Majorov, Rogal, Dmitriev, 2010

         Субасс. C. g.–A. t. typicum

Субасс. C. g.–A. t. chamaecytisetosum borysthenici subass. nov. prov.

Подсоюз Stipo borysthenicae–Artemisienion marschallianae suball. nov. prov.

Асс. Hieracio echioidis–Stipetum borysthenicae ass. nov. prov.

Асс. Artemisio marschallianae–Stipetum borysthenicae ass. nov. prov.

Асс. Centaureo marschallianae–Agropyretum lavrenkoani ass. nov. prov.

Асс. Scirpoido–Genistaetum sibiricae ass. nov. prov.

Асс. Secalo–Stipetum borysthenicae Korzenenevskij 1986 ex Dubyna et al.1995

Сообщество Artemisia marschalliana–Calamagrostis epigeios

Сообщество Stachys recta–Stipа pennata  (асс. Trifolio alpestrae–Stipetum tirsae?)

Сообщество Potentilla astracanica–Poa bulbosa (асс. Eryngio campestris–Stipetum ucrainicae?)

Сообщество Euphorbia seguieriana–Jurinea cyanoides

Сообщество Potentilla astracanica– Artemisia arenaria 

Анализ показателей ВБ и ВН (табл. 1) показывает, что их наибольшие значения отмечены для сообществ ассоциаций Scirpoido–Genistaetum sibiricae, и Artemisio marschallianae–Stipetum borysthenicae: ВБ для данных синтаксонов составляет 122 вида, ВН – 45 и 42 видов на 100 кв. м. соответственно. Для сообществ ассоциации Secalo–Stipetum borysthenicae также отмечены высокие значения ВБ (85 видов) и ВН (30 видов).

Данные соотношения определяют синтаксономическое положение многовидовых сообществ трех ассоциаций в подсоюзе Stipo borysthenicae–Artemisienion marschallianae из состава союза Festucion beckeri.

Таблица 1

Показатели видового богатства и видовой насыщенности псаммофитных сообществ бассейна Дона

Примечание. № синтаксона: 1 – Koelerio sabuletori–Juniperetum sabinae; 2 – Chamaecytiso borysthenici–Thymetum pallasiani; 3 – Artemisio arenariae–Festucetum beckeri; 4 – Artemisio arenariae–Thymetum pallasiani; 5 – Centaureo gerberi-Agropyretum tanaitici; 6 – Artemisia marschalliana–Calamagrostis epigeios, 7 – Hieracio echioidis-Stipetum borysthenicae; 8 – Artemisio marschallianae–Stipetum borysthenicae; 9 – Centaureo marschallianae–Agropyretum lavrenkoani; 10 – Scirpoido–Genistaetum sibiricae; 11 – Secalo–Stipetum borysthenicae; 12 – Poa bulbosa–Stipа borysthenica; 13 – Trifolio alpestrae–Stipetum tirsae: 14 – Eryngio campestris–Stipetum ucrainicae; 15 – Leymus racemosus–Hieracium umbellatum: 16 – Euphorbia seguieriana–Jurinea cyanoides; 17 – Potentilla astracanica–Artemisia arenaria. 

Маловидовые сообщества, которые рассматриваются в другом подсоюзе Chamaecytiso borysthenici–Artemisienion arenariae из состава союза Festucion beckeri, характеризуются более низкими показателями ВБ и ВН (табл. 1). Значения их ВБ снижаются и становятся меньше 60 видов. Наряду с ними снижаются и показатели ВН – 26 видов и ниже. Это сообщества ассоциаций Koelerio sabuletori–Juniperetum sabinae (ВБ – 21 вид, ВН – 13 видов), Artemisio arenariae–Festucetum beckeri (ВБ – 16 видов, ВН – 8 видов),  Artemisio arenariae–Thymetum pallasiani; (ВБ – 32 вида, ВН –15 видов), 5 – Centaureo gerberi–Agropyretum tanaitici; (ВБ – 56 видов, ВН – 26 видов) и безранговое сообщество Artemisia marschalliana–Calamagrostis epigeios (ВБ– 36 видов, ВН – 15 видов).

Для выявления влияния на ВБ экотопа – главного фактора, или по выражению классиков, «абиотической матрицы» [7, 9], рассмотрен ряд его увеличения по фактору увлажнения [10], так как он является важнейшим лимитирующим фактором формирования растительности в степной зоне [3, 5]:

• наибольшее синтаксономическое разнообразие псаммофитной растительности прослеживается в группе среднестепного увлажнения (ступени 40-46) – 6 синтаксонов;
• для сообществ ассоциаций Koelerio sabuletori–Juniperetum sabinae, Chamaecytiso borysthenici–Thymetum pallasiani, Artemisio arenariae–Thymetum pallasiani экологические параметры песков по шкале увлажнения находятся в интервале ступеней от 41 до 43, что приближает их к сухостепному увлажнению;
• для сообществ ассоциаций Hieracio echioidis–Stipetum borysthenicae, Artemisio marschallianae–Stipetum borysthenicae и Centaureo marschallianae–Agropyretum lavrenkoani – в интервале ступеней от 45 до 46, что приближает их к лугово-степному увлажнению, или влажностепному;
• три ассоциации Centaureo gerberi–Agropyretum tanaitici, Scirpoido–Genistaetum sibiricae и Secalo–Stipetum borysthenicae оказались в группе лугово-степного, или влажностепного увлажнения – в интервале от 47 до 52.

В результате выполненных исследований было установлено, что важнейшими факторами, влияющими на ВБ псаммофитных растительных сообществ на песчаных массивах степной части бассейна Дона, наряду с условиями экотопа (переменность водного режима) является сукцессионный статус сообществ. Изменение фитосоциологического спектра (табл. 2) псаммофитных сообществ (рис. 1) позволяет понять природу изменения ВБ сообществ под влиянием фактора сукцессии и переменного увлажнения при зарастании отдельных песчаных массивов Среднего и Нижнего Дона [4].

Таблица 2

H-функция и видовое богатство 8 синтаксонов

Примечание: * – номера синтаксонов приведены в таблице 1.

Рисунок 1. Связь H-функции и ВБ 8 синтаксонов.

Коэффициент корреляции Пирсона для восьми ассоциаций составляет 0,86, а вероятность ошибки менее одного процента. Таким образом между величиной Н-функции и ВБ была выявлена сильная положительная достоверная зависимость.

В целом фитосоциологический спектр хорошо отражает эколого-динамические процессы при зарастании песчаных массивов бассейна Дона и особенности экотопической приуроченности, под влиянием эндоэкогенетических и экзодинамических факторов среды, важнейшим из которых является фактор увлажнения. 

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант №14-34-50785 мол_нр. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Акатов В.В., Акатова Т.В. Островной эффект и условия долгосрочного сохранения растительных сообществ // Географические основы формирования экологических сетей в России и Восточной Европе. Ч. 1. Материалы электронной конф. (1-28 февраля 2011 г.). М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011. С. 18-24
2. Джонгман Р.Г.Г., Тер Брак С.Дж.Ф., Ван Тонгерен О.Ф.Р. Анализ данных в экологии сообществ и ландшафтов. М.: РАСХН, 1999. 306 с.
3. Дмитриев П.А. Ординация псаммофитной растительности бассейна р. Дон (в границах Ростовской области) // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета (Научный журнал КубГАУ). Краснодар: КубГАУ, 2013. № 04 (88). URL: http://ej.kubagro.ru/2013/04/pdf/39.pdf.
4. Дмитриев П.А. Экологические закономерности распределения псаммофитной растительности на песчаных массивах бассейна Дона (в границах Ростовской области): автореф. дис. ... канд. биол. наук. Ростов н/Д, 2013. 24 с.
5. Дмитриев П.А., Демина О.Н. Ординация псаммофитной растительности песчаных массивов Дона // «Живые и биокосные системы». 2013. № 2. URL: http://www.jbks.ru/archive/issue-2/article-7.
6. Дулепова Н.А. Флора и растительность развеваемых песков Забайкалья : автореф. дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск, 2014. 24 с.
7. Миркин Б.М., Мартыненко В.Б., Широких П.С., Наумова Л.Г. Анализ факторов, определяющих видовое богатство сообществ лесов Южного Урала // Журнал общей биологии. 2010. Т. 71, № 2. С. 131-143.
8. Миркин Б.М., Мартыненко В.Б.,  Ямалов  С.М., Наумова Л.Г. Теория и практика принятия решений при классическом и неклассическом синтаксономическом анализе // Растительность России. СПб., 2009. № 14. С. 142-151.
9. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности. Уфа: Гилем, 2012. 488 с.
10. Раменский Л. Г., Цаценкин И. А., Чижиков О. Н., Антипин Н. А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М.: Изд-во с.-х. лит., 1956. 472 с.
11. Уиттекер Р. Сообщества и экосистемы. М.: Прогресс, 1980. 327 с.