Состав и структура флоры бассейна реки Тойсук (предгорья Восточного Саяна, Иркутская область) (стр. 1 )

На правах рукописи

ПРУДНИКОВА Антонина Юрьевна

СОСТАВ И СТРУКТУРА ФЛОРЫ БАССЕЙНА

РЕКИ ТОЙСУК (ПРЕДГОРЬЯ ВОСТОЧНОГО САЯНА, ИРКУТСКАЯ ОБЛАСТЬ)

03.02.01 – ботаника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Улан-Удэ, 2011

Работа выполнена на кафедре ботаники Иркутского государственного университета

Научный руководитель:	кандидат биологических наук, доцент кафедры
Официальные оппоненты:	доктор биологических наук, профессор
	кандидат биологических наук

Ведущая организация: Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН

Защита состоится «29» апреля 2011 г. в 10.00 часов

на заседании диссертационного совета Д 212.022.03 по защите докторских диссертаций при Бурятском государственном университете г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а, конференц-зал.

Факс: (3012), E-mail: *****@***ru, tonya. *****@***ru

С диссертацией можно познакомиться в научной библиотеке

Бурятского государственного университета и на сайте БГУ www. *****

Автореферат разослан «28» марта 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Континуальность и дискретность растительного покрова остается постоянной темой дискуссий ученых, начиная с момента формирования этих идей и Г. Глизоном (Александрова, 1969; Миркин, Наумова, 1998). Верность исследователей определенной концепции оказывает существенное влияние на проведение ими рубежей при природном, флористическом или ином районировании (см.: Сочава, 1980; Снытко, Коновалова, 2005).

Низкая плотность и неравномерность флористической изученности Иркутской области (Конспект флоры…, 2008) определяет отсутствие ранее проводившихся на ее территории исследований, посвященных изучению континуальности изменения флоры в условиях Прибайкалья. При этом известно, что Байкальская рифтовая зона для многих видов является непреодолимым орографическим рубежом.

Бассейн реки Тойсук – удобный модельный объект для сравнительно-флористического исследования, поскольку располагается в предгорьях Восточного Саяна, в зоне перехода равнинной флоры к горной (Прудникова, Чепинога, 2003а). Выделение территории исследования по бассейновому принципу является предпочтительным для гористых территорий (Камелин, 1973). Кроме того, в связи с экономической привлекательностью территории, сохраняется опасность трансформации ее растительного покрова и потери биологического разнообразия. Инвентаризация флоры важна для последующего мониторинга растительного покрова этой территории.

Цель и задачи исследования. Цель работы – выявить флору сосудистых растений бассейна р. Тойсук и рассмотреть ее структуру и пространственную неоднородность, вызванную историческими, ландшафтными и антропогенными факторами. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1) провести инвентаризацию флоры сосудистых растений бассейна; 2) определить таксономическую, географическую, эколого-биологическую структуру флоры; 3) оценить изменение активности видов и проявление экотонного эффекта во флоре бассейна р. Тойсук; 4) рассмотреть проблемы и перспективы сохранения флористического разнообразия изученной территории.

Защищаемые положения. 1. Флора бассейна р. Тойсук сформировалась на основе подтаежных и горно-таежных видов с заметным влиянием лесостепных элементов. 2. За счет антропогенных нарушений растительного покрова происходит усиление переходного характера флоры вследствие смешения флор верхней и нижней частей бассейна.

Материалы и методы исследования. Материалами к исследованию послужили сборы и наблюдения автора на территории бассейна р. Тойсук в ходе полевых работ гг. (около 2 тыс. гербарных листов, 190 геоботанических описаний). Учтены также коллекции, хранящиеся в фондах Гербария СИФИБР СО РАН (IRK), гербария им. проф. Иркутского государственного университета (IRKU), а также литературные данные. Ранее специальных флористических исследований бассейна р. Тойсук не проводилось. Имеются лишь отдельные сборы А. Киселевой, В. Сельгичева и С. Калашниковой (1977, 1985 гг.), А. Верхозиной и С. Казановского (1998 г.), И. Егоровой (2002, 2003 гг.). В 1995 и 2000 гг. исследованием флоры заказника «Широкая падь» в низовьях р. Тойсука занималась . По результатам работ ею опубликован конспект флоры заказника (Степанцова, 2003).

Полевые исследования проводились методом конкретных (локальных) флор (Толмачев, 1931, 1974, 1986). В пределах бассейна р. Тойсук, общей площадью около 1700 км2, изучено две (в верхнем и нижнем течении) локальные флоры (ЛФ), обозначенные как «Верховья» и «Низовья» (Прудникова. Чепинога, 2003а), представляющие собой пробы флоры окрестностей (географического) пункта (Юрцев, 1975; Шеляг-Сосонко, 1980; Юрцев, Камелин, 1991). Рубеж между ЛФ проведен по границе между ландшафтными округами (см. рис. 1) районирования и (2005). Для определения степени самобытности флор использован показатель автономности (1976, 2000). При сравнении флористического состава ЛФ использованы коэффициенты Жаккара и Престона (Шмидт, 1984; Малышев, 1976), показатели ландшафтной активности видов (Юрцев, 1968, 1987, 2004; Юрцев, Петровский, 1994) и изменение состава дифференциальных (зарегистрированных только в одной из ЛФ) видов (Юрцев, 1968, 1983; Марина, 1985).

Научная новизна работы. Впервые проведена инвентаризация флоры бассейна р. Тойсук. Составлен конспект флоры, включающий 723 вида и подвида сосудистых растений. Выявлены особенности состава и структуры флоры, прослежены пространственные закономерности ее изменения. Обнаружено 3 новых для флоры Иркутской области вида (Setaria pumila, Symphytum officinale, Thymus komarovii), 3 – новых для Ангаро-Саянского флористического района (Agrostis diluta, Sagina nodosа, Juncus brachyspathus). Составлен список редких и подлежащих охране видов растений, даны рекомендации по их охране.

Практическая значимость. Материалы флористического обследования флоры бассейна р. Тойсук учтены при составлении «Конспекта флоры Иркутской области» (2008), а данные по распространению редких видов – в новейшем издании Красной книги Иркутской области (2010). Результаты исследований могут быть использованы при организации экологического мониторинга и ботанической экспертизы, различных природных районирований, а также при разработке учебных курсов. Собранный гербарий пополнил фонды гербария им. проф. ИГУ (IRKU).

Апробация работы. Результаты работы были доложены на региональной конференции «Растительный покров Байкальской Сибири» (Иркутск, 2003); на VI и VII Международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2002, 2003); на VIII Молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (Санкт-Петерург, 2004); на Всероссийской научной конференции с международным участием «Проблемы сохранения разнообразия растительного покрова Внутренней Азии» (Улан-Удэ, 2004); на Всероссийской конференции «Структурно-функциональная организация и динамика лесов» (Красноярск, 2004); на ежегодной научно-теоретической конференции молодых ученых Иркутского университета (Иркутск, 2004); на Всероссийской конференции с участием иностранных ученых «Проблемы изучения и сохранения растительного мира Евразии» (Иркутск – Утулик, 2010).

По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них одна в издании, рекомендованном ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 216 страницах машинописного текста, включает 20 таблиц и 21 рисунок. Список литературы содержит 243 источника, в том числе 7 на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ПРИРОДЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Район исследования расположен в пределах Усольского административного района Иркутской области и охватывает бассейн реки Тойсук, составляющий 1700 км2. Тойсук спускается с северо-восточных отрогов Передового хребта Восточного Саяна, выходит на Иркутско-Черемховскую равнину и впадает в р. Китой (рис. 1) водосборного бассейна рр. Ангара и Енисей. В соответствии с этим, орографически, бассейн Тойсука делится на две части: предгорную (нижнее течение реки) и среднегорную (среднее и верхнее течение).

Рис. 1. Бассейн р. Тойсук. Условные обозначения: сплошная линия – границы бассейна р. Тойсук; прерывистая линия – рубеж между локальными флорами в верхней и нижней частях бассейна. Климат резко континентальный, с малой продолжительностью безморозного периода. Среднегодовое количество осадков колеблется от 400 мм в приустьевой до 700 мм в верхней части бассейна. Основной тип растительности – лесной. В нижней части бассейна в растительном покрове преобладают подтаежные светлохвойные (сосновые, часто с лиственницей) и смешанные (производные) леса, занимающие, как равнинные участки, так и склоны сопок (Прудникова, 2004).

В среднем течении (500-800 м над ур. м.) Тойсука размещается подтаежный высотно-поясной комплекс с сосняками бруснично-разнотравными и рододендроновыми. На высотах от 700 до 1000 м над ур. м. распространены сосновые и лиственничные леса горно-таежного высотно-поясного комплекса светлохвойных лесов. В истоках Тойсука (900 – 1600 м над ур. м.) и его притоков хорошо выражены горно-таежный и подгольцово-таежный высотно-поясной комплексы кедровых лесов (Прудникова, 2004а).

2. КОНСПЕКТ ФЛОРЫ БАССЕЙНА РЕКИ ТОЙСУК

Аннотированный конспект флоры включает 723 вида и подвида сосудистых растений из 360 родов и 93 семейств. Семейства располагаются по системе А. Энглера, роды и виды – в порядке латинского алфавита. Объем семейств и родов дается по сводке «Конспект флоры Иркутской области» (2008). Латинские названия таксонов в большинстве случаев приведены по (1995) с корректировкой по Конспекту флоры…. (2008). Для некоторых видов указаны основные синонимы. Для видов (подвидов) указываются основные местообитания, принадлежность к хорологической, поясно-зональной, экологической группам, биоморфа; отмечается активность в верхней (В) и нижней (Н) частях бассейна по трехбальной шкале: I – редко, II – нечасто, III – часто. Знаком «+» отмечены виды, не указывавшиеся для Иркутской области и Ангаро-Саянского флористического района во «Флоре Сибири» (1987–1997, 2003).

3. СТРУКТУРА ФЛОРЫ БАССЕЙНА РЕКИ ТОЙСУК

3.1. Таксономическая структура флоры

Флора бассейна Тойсука характеризуется достаточно высоким видовым богатством. Здесь отмечено около трети (31,5 %) флоры Иркутской области (Конспект флоры..., 2008), и более 55 % флоры Присаянья (Верхозина, 2004). В ЛФ «Низовья» отмечен 661 вид из 339 родов и 90 семейств. ЛФ «Верховья» насчитывает 536 видов из 278 родов и 81 семейства.

Сосудистые споровые растения представлены 33 видами (4,6 % всей флоры) из 20 родов. Из них половина приходится на долю папоротниковидных (2,5 % всей флоры). Основу флоры составляют покрытосеменные растения – 683 вида (94,5 %). Соотношение числа видов однодольных и двудольных составляет 1 : 2,6, что практически совпадает с аналогичными соотношениями во флоре Присаянья и Иркутской области (Осипов, 2003; Верхозина, 2004).

Первые 10 семейств (табл. 1) содержат 206 родов (57,2 % общего числа родов), объединяющих 467 видов и подвидов (64,6 % общего числа видов), из которых аборигенными являются ,1 % аборигенной фракции). Наиболее широко представлены типичные семейства бореальных флор Евразии – Asteraceae, Cyperaceae, Poaceae (Тахтаджян, 1978; Толмачев, 1970, 1986), составляющие около трети (29,7 %) видов всей флоры.

Таблица 1

Спектр ведущих семейств флоры бассейна р. Тойсук

Ведущие семейства	Флора в целом	Низовья	Верховья
Ранг	Число видов	% от общ. числа видов	Ранг	Число видов	% от общ. числа видов	Ранг	Число видов	% от общ. числа видов
Asteraceae	1	81	11,2	1	73	11,0	1	59	11,0
Poaceae	2	70	9,7	2	61	9,2	2-3	51	9,5
Cyperaceae	3	64	8,9	3	58	8,8	2-3	51	9,5
Rosaceae	4	40	5,5	4	38	5,7	5	29	5,4
Ranunculaceae	5	38	5,3	5	35	5,3	4	32	5,9
Fabaceae	6	29	4,0	6	27	4,1	6	20	3,7
Brassicaceae	7	24	3,3	7	24	3,6	14	10	1,9
Caryophyllaceae	8	23	3,2	8	21	3,2	7-8	17	3,2
Salicaceae	9	22	3,0	9	20	3,0	7-8	17	3,2
Lamiaceae	10-13	19	2,6	13	17	2,6	13	13	2,4
Polygonaceae	10-13	19	2,6	11-12	18	2,7	9-10	15	2,8
Scrophulariaceae	10-13	19	2,6	11-12	18	2,7	9-10	15	2,8
Orchidaceae	10-13	19	2,6	10	19	2,9	15	9	1,7
Apiaceae	14	17	2,4	14	15	2,3	11-12	14	2,6
Ericaceae	15	14	1,9	15	12	1,8	11-12	14	2,6

Примечание. Показатели приведены для флоры в целом, включая адвентивную фракцию.