Флора Амурской области (стр. 1 )

На правах рукописи

ФЛОРА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

(состав, анализ, вопросы охраны)

03.00.05 - ботаника

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Владивосток 2008

Работа выполнена в лаборатории ботаники Амурского филиала Ботанического сада-института ДВО РАН

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

старший научный сотрудник

доктор биологических наук, профессор

доктор биологических наук,

старший научный сотрудник

Ведущая организация: Центральный сибирский ботанический сад

СО РАН (г. Новосибирск)

Защита состоится 19 июня 2008 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 005.003.02 при Биолого-почвенном институте ДВО РАН по адресу: 690022 Владивосток пр.100 лет Владивостоку, 159.

Факс (42

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН

Автореферат разослан «____»_____________2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Выявление и изучение флоры любой территории имеет большое значение в связи с изменениями, происходящими в окружающей среде под воздействием усиливающихся неблагоприятных факторов, в первую очередь, деятельности человека. Инвентаризация флоры – необходимое условие для изучения и сохранения биоразнообразия растительного мира, а также организации рационального использования растительных ресурсов,.

Флора и растительность Амурской области отличаются значительным богатством и разнообразием. В последние годы на территории Амурской области началось осуществление крупных хозяйственных проектов, таких как строительство Бурейского каскада ГЭС, строительство нефтепроводной системы «Восточная Сибирь – Тихий океан», разработка крупных месторождений, ведется подготовка к разработке проектов ГЭС на Амуре и Зее. Активное осуществление хозяйственных проектов требует активизации работ по сохранению биоразнообразия и созданию системы мониторинга, включая растительный мир Амурской области.

Несмотря на значительный объем фактических данных, монографическая сводка по флоре области до настоящего времени отсутствует, что оказывает негативное влияние на решение теоретических и практических вопросов биоразнообразия. Возникла настоятельная необходимость обобщения полученных сведений, что и предпринято автором в настоящей работе.

Цели и задачи исследования.

Целью проведенного исследования явилось изучение состава флоры Амурской области, ее особенностей и вопросов ее охраны на основе применения таксономического и ботанико-эколого-географического методов. Для этого необходимо было решить следующие задачи:

·  обобщение литературных и фондовых материалов;

·  уточнение видового состава флоры и распространения видов по флористическим районам в пределах области;

·  выявление особенностей флоры области и флористических районов в пределах области;

·  рассмотрение вопросов охраны биоразнообразия на примере редких видов флоры Амурской области с целью выработки путей решения.

Основные положения, выносимые на защиту.

1.  Таксономический состав флоры Амурской области.

2.  Ботанико-эколого-географический метод (экологическая модификация ботанико-географического метода) может быть успешно использован при решении флористических и природоохранных вопросов.

Научная новизна.

На большом фактическом материале впервые выполнено монографическое изучение флоры Амурской области в целом. Выявлено свыше 40 видов, новых для флоры Амурской области и свыше 130 видов, новых для флористических районов области. Впервые проведена математическая обработка флористических списков аборигенной флоры (АБФ) Амурской области и АБФ флористических районов в пределах области по программе «Biodiversity» и построена диаграмма флористического сходства рассматриваемых территорий. Впервые выполнен таксономический анализ аборигенной флоры Амурской области, флористических комплексов области, АБФ флористических районов в пределах области. Впервые осуществлен ботанико-эколого-географический анализ аборигенной и адвентивной флоры (АДФ) области, флористических комплексов АБФ области, АБФ флористических районов, отдельных флор и отдельных семейств. Предложен дополненный вариант флористического районирования территории. На основе многолетнего фактического материала впервые выполнен комплексный анализ редких видов АБФ Амурской области и намечены пути решения проблемы сохранения биоразнообразия в части растительного мира.

Практическое значение работы. Материалы диссертации частично отражены в монографической обработке семейства Boraginaceae в сводке «Сосудистые растения советского Дальнего Востока» (1991) и в сводке «Редкие и исчезающие растения юга Амурской области» (Старченко и др., 1995), которая в настоящее время играет роль Красной книги растений Амурской области (Постановление, 2000). Данные, приведенные в диссертации, использованы при подготовке Красной книги ЕАО (Старченко, 2006), подготовке спецкурсов на кафедре ботаники в Благовещенском государственном педагогическом университете, а также постоянно используются при подготовке разделов ОВОС и ООС различных хозяйственных проектов и проведении различных экологических экспертиз, включая общественные. Результаты исследования применяются для разработки мероприятий по сохранению биоразнообразия, в первую очередь, растительного мира и созданию эконета. На территории Амурской области были созданы ботанические ООПТ, в основу обоснования которых положены данные, полученные в ходе исследований: Смирновский ботанический заказник, заказники «Урочище Иркун» и Улэгир, ботанические памятники природы и т. п. Данные, полученные в ходе многолетних исследований, будут использованы при подготовке нового издания Красной книги растений Амурской области. Сведения о растениях постоянно используются при популяризации ботанических знаний и проведении природоохранных мероприятий (Старченко и др., 2000; Старченко, 2005б).

Апробация работы. Результаты исследования представлены на Советско-китайском симпозиуме «Геология и экология бассейна р. Амур» (Благовещенск, 1989); IV Международном симпозиуме «Проблемы устойчивого развития регионов в XXI веке» (Биробиджан, 2002); на Международных конференциях: I - IV «Растения в муссонном климате» (Владивосток, 1998, 2000, 2003, 2006); «Флора, растительность и растительные ресурсы Забайкалья» (Чита, 1997); Четверта мiжнародна конференцiе 3 медичноi ботанiки (Киев, 1997); Всероссийской научной конференции с международным участием (Улан-Удэ, 2004); на XI съезде РБО (Барнаул, 2003); Всероссийской научной конференции с международным участием (Улан-Удэ, 2004), IV и V Дальневосточной конференции по заповедному делу (Владивосток, 1999; 2001), VII Дальневосточной конференции по заповедному делу (Биробиджан, 2005), VIII Дальневосточной конференции по заповедному делу (Благовещенск, 2007); на XXXVII, XLVIII, LV Комаровских чтениях; региональных конференциях: «Состояние природной среды Зейско-Буреинской равнины и сопредельных территорий (Благовещенск, 1991), «Зейско-Буреинская равнина: проблемы устойчивого развития» (Благовещенск, 2001), «Проблемы экологии и рационального использования природных ресурсов в Дальневосточном регионе» (Благовещенск, 2004), «Флора, растительность, растительные ресурсы Забайкалья и сопредельных территорий» (Чита, 2005), Первой отчетной сессии регионального Совета ботанических садов Дальнего Востока (Владивосток, 2001); региональном совещании «Ботанические исследования в Приамурье и сопредельных территориях» (Благовещенск, 2004), на различных научно-практических заседаниях и заседаниях РБО.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 работы, включая монографии (7) и публикации в рецензируемых журналах (10).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 247 страницах, проиллюстрированы 43 рисунками и 23 таблицами. Список литературы включает 381 источник.

Благодарности. Автор глубоко благодарен ботаникам, которые сыграли определяющую роль в формировании его научных взглядов: , , . Автор искренне признателен за ценные консультации (включая помощь в определении отдельных видов), которые оказывали , , и коллеги из научных подразделений ДВО РАН, к которым обращался автор. Автор также сердечно благодарен всем, включая сотрудников природоохранных организаций, оказывавшим постоянную поддержку при организации и проведении полевых и камеральных работ: , , и коллегам из Амурского филиала Ботанического сада-института. Автор искренне признателен за помощь в математической обработке материала по программе «Biodiversity», И. Г Борисовой – за помощь при работе над физико-географическим очерком и картографическом оформлении рукописи, любителям ботаники и за предоставление своих сборов, сделанных в различных районах Амурской области.

Глава 1. Физико-географическая характеристика.

Амурская область (Амо) расположена на западе Российского Дальнего Востока, в умеренном географическом поясе, между 48051′ и 57004′ с. ш. и 119039′ и 134055′ в. д. и занимает площадь 363, 7 тыс. кв. км. Глава включает 4 раздела: краткая история формирования рельефа, краткая климатическая характеристика, очерк истории развития флоры и растительности с акцентом на рассматриваемую территорию и достаточно подробная характеристика ландшафтов области. Глава подготовлена на основании собственных наблюдений автора и литературных данных (Амурская …, 1989; Ахметьев, 1973; Вахрамеев, 1988; Зоны…, 1999; Инженерно-геологическая …, 1980; Карта …, 1969; Кезина, 2005, 2007; Красилов, 1976, 1985; Криволуцкий, 1968; Криштофович, ; Михайлов, 1968; Сорокин, 2001; Тахтаджян, 1970; Sun Ge, Dilcher, 2002 и др.).

Глава 2. Материалы и методы.

В основу исследования легли материалы полевых работ, проведенных автором практически во всех районах области в гг. (рис. 1), учтены и проанализированы гербарные материалы и данные по флоре и растительности соседних территорий (Разнообразие …, 2005; Рубцова, 2002; Сосудистые …, ; Флора …, ; Шлотгауэр и др., 2001 и др.). При флористическом обследовании помимо метода конкретных флор применялся детально-маршрутный метод, позволяющий получить дополнительную информацию по видовому составу обследуемых территорий и выявить (или уточнить) эколого-ценотическую приуроченность высших растений. По возможности обследовались все экотопы, включая высокогорные.

Проведены наблюдения в естественных условиях большинства видов высших растений на территории Амурской области, собрано около 1000 видов сосудистых растений, более 18 тыс. гербарных образцов. Материалы хранятся в Амурском филиале БСИ ДВО РАН, частично переданы в региональный гербарий (VLA), частично – в Гербарий Ботнического института РАН (LE). Для составления полного списка высших растений Амурской области помимо основных упомянутых источников очень большое значение имели ранние работы по флоре Сибири и Дальнего Востока (Доктуровский, 1912; Комаров, и др.).

В работе последовательно используется экологическая модификация ботанико-географического метода (ботанико-эколого-географический метод), которая опирается в значительной степени на выделение флористических комплексов с эколого-ценотическими группами и географических элементов (Малышев, Пешкова, 1984; Кожевников, 1997; 2001; Старченко, 2001, 2005а, 2005б, 2007а, 2007б).

Фактологической основой для разработки схемы флористических комплексов и географических элементов флоры Амурской области стали многолетние полевые исследования автора, обобщающие сводки (Флора …, ; Сосудистые …, ; 2006; Флора …, ) и другие работы, материал которых был критически переработан. Были использованы работы, отражающие вопросы флористического, ботанико-географического и ландшафтного районирований. Для Амурской области выделено 4 флористических комплекса: лесной (ЛЕ), арктомонтанный (АМ), степной (СТ), лугово-пойменный (ЛП), и 16 географических элементов, отражающих в значительной степени особенности формирования флоры данного региона (Старченко, 2001а; 2005а, 2005б, 2007а; Старченко, Дарман, 2003а). Эколого-географическая характеристика любого законченного видового списка растений, включая графическое выражение, называется эколого-географическим спектром (ЭГС). Специфичность ЭГС обусловлена сочетанием флористических комплексов или эколого-ценотических групп и географических элементов, образующих эти группы и комплексы.

В работе последовательно используется флористическое деление, принятое в региональной сводке (Сосудистые …, 1985) с некоторыми дополнениями (рис. 2). Нижнезейский флористический район на территории области разделен на два подрайона: Нижнезейский и Нижнебурейский (рис. 2). Для оценки сходства аборигенных флор (АБФ) флористических районов в пределах Амурской области была использована программа “Biodiversity”, основанная на обработке списков аборигенных видов сосудистых растений для определенной территории. В результате статистической обработки были получены таблица и дендрограмма сходства флористических районов Амурской области по коэффициенту Жаккара (рис. 3).

Глава 3. История ботанических исследований в Амурской области.

На территории области, начиная с Х1Х века, работали многие ученые, из которых необходимо отметить , , (Старченко, 2005в). Первой монографической сводкой по флоре Амура, включающей долину Амура от истоков до устья, является «Primitiae Florae amurensis» (Maximovicz, 1859).

Результатом реализации знаний, полученных в советское время, явилось создание коллективом авторов (, , ) «Определителя растений Приморья и Приамурья» (1966). Практически одновременно с «Определителем растений Приморья и Приамурья» появилась «Флора советского Дальнего Востока» (1966). В последующих работах по флоре СДВ взгляды Ворошилова (1982, 1985) претерпевают определенные изменения: вид понимается им более широко, изменены названия флористических районов.

Интенсивное изучение флоры и растительности Дальнего Востока в 70-90-е годы привело к созданию обобщающей сводки «Сосудистые растения советского Дальнего Востока» (, Флора …, 2006). В этом издании учтены материалы, хранящиеся во Владивостоке (VLA), Ленинграде (LE), Москве (MW, MHA), Новосибирске (NS) и Хабаровске (ИВЭП ДВО РАН).

В Амурской области длительное время отсутствовали самостоятельные научные подразделения биологического профиля, поэтому ботанические исследования осуществлялись преимущественно сотрудниками академических учреждений Москвы, Владивостока и Хабаровска, а также сотрудниками Благовещенского сельскохозяйственного и Благовещенского государственного педагогического институтов: (1955; 1959; 1961), , (Амурская …, 1989; Гриценко и др., 2004; Дымина, 1977, 1985; Павленко, 1977). Большое значение имели исследования (1978, 1990) на севере и северо-востоке области, – западе и северо-западе области. В гг. и осуществлены ботанические исследования в долине Амура, которые были позднее продолжены Старченко на территории Амурской области. В изучении флоры и растительности Амурской области определенную роль сыграли исследования (1979, 1984), , (1995, 2001), , (2000), (1992), C. В. Осипова (1988, 1990, 2002), , (1978), , (2004), И. И Шаповала, и др. (Флора …, 1981; Флора …, 1998; Флора …,1987; Флора …, 1991). Исследования конца XX века в значительной степени изменили представления о видовом составе высших растений, что отразилось в конспекте флоры Амурской области (Старченко, 2001а).

Глава 4. Конспект флоры Амурской области.

Конспект флоры Амурской области составлен на основе многолетних материалов полевых исследований автора. Использованы гербарные коллекции и литературные данные, достоверность которых не вызывает сомнения. Семейства, роды и виды в конспекте расположены по алфавиту. Названия растений приведены по сводке (1995) за исключением некоторых спорных таксонов и видов, описанных после выхода сводки. Для большинства видов дана краткая синонимия, что связано с различным цитированием в основных использованных литературных источниках (Сосудистые …, ; Флора …, 2006;-Флора …, ; Флора …, ; Шлотгауэр, 1978, 1990; Шлотгауэр и др., 2001; Шмаков, 1999).

После номенклатурной части для каждого вида указаны эколого-ценотическая приуроченность, географический элемент (исключая адвентивные виды), распространение на территории области по флористическим районам и подрайонам. Значками * отмечены виды, занесенные в региональную сводку «Редкие и исчезающие виды растений Амурской области» (Старченко и др., 1995), ** – виды, включенные в Красную книгу России (1988). В скобках отмечено наличие вида на определенных территориях: за основу взяты собственные данные автора, гербарные материалы и отдельные литературные источники.

Глава 5. Таксономический анализ.

Таксономический анализ является инструментом, позволяющим показать общие и специфические черты рассматриваемой флоры. Аборигенная флора (АБФ) Амурской области по последним данным насчитывает 1764 вида из 574 родов и 138 семейств, в том числе: Папоротники – 14 /29 /45; Плауны - 3/ 5/ 23, Голосеменные – 3/ 6/ 12. На одно семейство аборигенной флоры Амурской области приходится в среднем 12,78 вида, на один род - 3,07 вида.

Проведенный анализ показал, что соотношения основных таксонов во флорах Амурской области, Хабаровского края (ХК), Якутии и Еврейской автономной области (ЕАО) близки и зависят от величины территории, для которой приводится флористический список. Наиболее четко прослеживается прямая зависимость величины рассматриваемой флористической территории и количества таксонов на показателе «семейство: вид». Анализ систематического состава АБФ Амурской области в сравнении с систематическим составом АБФ флористических районов, представленных на территории Амурской области, также показывает, что соотношение (семейство: род: вид) в АБФ Амурской области и АБФ флористических районов на территории области зависит от величины территории, для которой приводится флористический список. Ни один из флористических районов (подрайонов) не превысил показатели, отмеченные для флоры Амурской области в целом.

Систематический состав АБФ Амурской области в сравнении с АБФ соседних регионов: Хабаровский край, Еврейская автономная область, флорой Читинской области (ЧО) и флорой Якутии отражает подавляющее преобладание цветковых растений в рассматриваемых флорах (рис. 4). Полученные данные подтверждают, что количественное и процентное содержание сосудистых споровых растений, в первую очередь папоротников, в сравниваемых флорах, как региональных, так и в пределах Амурской области, увеличивается с запада на восток. Наиболее низкие цифры отмечены для Даурского флористического района, лежащего на юго-западе Амурской области. Очевидно, условия, сложившиеся на этом участке, сформировали флору и растительность с низким содержанием голосеменных, сосудистых споровых и некоторых других групп растений.

Таблица 1.

Основные семейства аборигенной флора Амурской области.

семейство	число видов	% от всей флоры	семейство	число родов	% от всей флоры
Asteraceae	183	10,37	Asteraceae	55	9,6
Cyperaceae	182	10,32	Poaceae	46	8,03
Poaceae	142	8,05	Ranunculaceae	29	3,85
Ranunculaceae	104	5,9	Rosaceae	26	3,45
Rosaceae	79	4,48	Orchidaceae	23	3,05
Caryophyllaceae	57	3,23	Apiaceae	20	2,656
Fabaceae	57	3,23	Fabaceae	20	2,656
Polygonaceae	55	3,12	Scrophulariaceae	19	2,52
Scrophulariaceae	49	2,78	Lamiaceae	18	2,39
Salicaceae	43	2,44	Brassicaceae	18	2,39
Lamiaceae	42	2,38	Caryophyllaceae	17	2,26
Brassicaceae	39	2,21	Cyperaceae	13	1,73
Saxifragaceae	37	2,1	Ericaceae	11	1,46
Apiaceae	35	1,98	Polygonaceae	11	1,46
Orchidaceae	34	1,91	Gentianaceae	9
21 семейство	10-29		8 семейств	5-7
15 семейств	5-9		49 семейств	2-4
51 семейство	2-4		66 семейств	1	8,76
36 семейств	1
Первые 10 семейств	951	53,91	Первые 10 семейств	274	36,39

В аборигенной флоре Амурской области представлено 14 семейств, включающих в себя (на ее территории) более 10 родов (табл. 1). Они объединяют 308 родов и 1088 видов (около 61,68% всей флоры). Наиболее представлены на территории области 2-4 родовые и однородовые семейства (табл. 1). Последние семейства содержат в основном 1-3 вида за исключением семейства Violасеае (27 видов). Проведенный анализ АБФ флоррайонов Амурской области показывает, что видовое и родовое богатство флор в пределах области увеличивается в направлении с севера на юг.