Особенности флоры долины реки Безенчук в ее среднем течении (Самарская область, Россия)

Состояние растительного покрова является одним из проявлений изменения окружающей среды. Важной особенностью растительного покрова является то, что он представляет из себя основной компонент природной системы, на всех уровнях организации, при этом определяет ее функциональность и структурированность. Растительный покров выполняет функции хозяйственно ценного сырья, которое необходимо для многих отраслей, таких как промышленность, медицина, сельское хозяйство, рекреация территорий. Основная экологическая задача растительного покрова – возможность сохранения средообразующих и средозащитных свойств природно-территориальных комплексов.

Значительная часть городского и сельского населения средней полосы РФ проживает в бассейнах малых и средних рек, которые формируют большие реки. Интенсивное хозяйственное использование водных ресурсов и прилегающих земель за последние 15–20 лет привело к истощению, обмелению и загрязнению рек, а также сокращению флористического состава на прибрежных территориях. 

Изучение флоры и растительности на территории Безенчукского района Самарской области представляет большой интерес в связи с динамическими процессами изменения растительности под влиянием Саратовского водохранилища и более поздних антропогенных воздействий в виде рекреации, отчуждения земель, а также в связи с обеспечением кормами сельскохозяйственных животных при выпасе и сенокошении.

Цель работы – изучение состава и современного состояния флоры и растительности долины реки Безенчук в среднем течении.

Малые и средние реки в Самарской области достаточно хорошо изучены в конце 20 столетия В.И. Матвеевым, Е.Г. Бирюковой и другими авторами

В качестве объекта исследования была избрана долина реки Безенчук (Волжский бассейн) в среднем течении (рис. 1). Предмет исследования – растительный компонент природно-территориального комплекса. Растительный покров долины реки Безенчук испытывает весомую антропогенную нагрузку, что проявляется в упрощении структуры фитоценозов и снижении флористического разнообразия. Интенсивное использование лугов долины реки снижает биоразнообразие и ресурсные характеристики ценозов. В связи с этим особое значение имеет изучение флористического состава и определение современного состояния растительного покрова

Рисунок 1 - Территория исследования

DOI:10.23670/IRJ.2023.128.21.2

Река Безенчук протекает в Самарской области. Свой исток берет в 2,5 км к югу от поселка Приовражный в Хворостянском районе, далее её русло проходит по центральной части Безенчукского района в направлении с юго-запада на северо-восток (рис. 2, 3), и впадает в залив Саратовского водохранилища у села Екатериновка (Безенчукский район). В начале и средней части русло реки разбивается на цепочку непроточных водоёмов, многие из которых в засушливый период полностью высыхают, постоянных водоток имеет длину около 20 километров. Общая длина реки – 78 км. Площадь водосборного бассейна – 843 км2.

По данным государственного водного реестра России относится к Нижневолжскому бассейновому округу, водохозяйственный участок реки — Волга от Куйбышевского гидроузла до Саратовского гидроузла, без рек Сок, Чапаевка, Малый Иргиз, Самара и Сызранка. Речной бассейн реки — Волга от верхнего Куйбышевского водохранилища до впадения в Каспий. Код водного объекта в государственном водном реестре — 11010001512112100008845.

Характерной особенностью водосбора реки является бедность грунтовыми и поверхностными водами, что объясняется сухостью климата, степным характером местности и наличием недалеко от поверхности водонепроницаемых глин. В связи с этим река питается в основном за счет атмосферных осадков. Летом река сильно пересыхает, и постоянное течение в это время наблюдается только в нижней части долины.

Изучение флоры мы проводили в течение 2019–2022 гг. Выезды во время полевого сезона совершались неоднократно, что позволило провести достаточно полные и точные наблюдения. На основе составленного инвентаризационного списка видов высших растений была дана характеристика флоры по известным методикам

[17]

,

[19]

,

[20]

,

[21]

. В работе использовались теоретические методы (анализ и изучение литературы, анализ физико-географических карт), методы эмпирического исследования (наблюдение, измерение), методы математического анализа и статистики.

Рисунок 2 - Река Безенчук в среднем течении

DOI:10.23670/IRJ.2023.128.21.3

Рисунок 3 - Прибрежно-водная растительность

DOI:10.23670/IRJ.2023.128.21.4

На исследуемом участке нами было зарегистрировано 150 видов высших сосудистых растений. Флора представлена 42 семействами и 97 родами. К отделу хвощеобразных относятся 2 вида – хвощ полевой (Equisetum arvense) и хвощ луговой (Equisetum pratense). Всего один вид является представителем голосемянных – сосна обыкновенная (Pinus sylvestris). Остальные 147 представителей принадлежат к отделу покрытосемянные.

Наиболее крупными семействами, которые составляют ядро флоры, являются 10 семейств. Первые три позиции занимают семейства Сложноцветные (Аsteraceae) – 30 видов (20%), Бобовые (Fabaceae) – 16 видов (10,6%) и Злаковые (Poaceae) – 9 видов (6%), что характерно для общей флоры Самарской области. Остальные представители относятся к семействам Розоцветные (Rosaceae) – 8 видов (5,3 %), Ивовые (Salicaceae) – 7 видов (4,6%), Мареновые (Rubiaceae) – 7 видов (4,6%), Зонтичные (Аpiaceae) – 5 видов (3,3%), Крестоцветные (Brassicaceae) - 5 видов (3,3%), Губоцветные (Lamiaceae) – 5 видов (3,3%) и Гвоздичные (Caryophyllaceae) – 4 вида (2,6%). В составе ведущих семейств число видов составляет 64% от общего количества, а число родов 60,82%. На долю прочих 32 семейств приходится 54 вида растений, некоторые из них представлены одним таксоном.

Соотношение растений разных жизненных форм приведено в таблице 1. Подавляющее большинство видов флоры относятся к травянистым многолетникам – 97 видов (64,9%). Они произрастают в травостое лугов, прирусловых зарослей и водотоков. Среди исследованных сообществ травянистые растения делятся на многолетники (97 видов, или 64,9%) и малолетники (29 видов, 19,3%). Травянистые многолетники не только численно преобладают, но также являются важным элементом в задержании почво-грунтов. Подземные органы этой группы разнообразны. Встречаются следующие представители: корневищные, стержнекорневные, клубнекорневые, плавающие листецовые, кистекорневой, корнеотпрысковые, густодерновинные, бескорневые, клубне-корневищные, рыхлодерновинные. Среди травянистых многолетников, как и во всей проанализированной флоре, преобладают корневищные растения – 61 вид (40,9%). Среди них отмечены хвощ полевой (Equisetum arvense), дудник лекарственный (Angelica archangelica), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium), осока береговая (Carex riparia), астрагал датский (Astragalus danicus). На втором месте расположены стержнекорневые растения (21 вид, или 14%), к ним относится люцерна румынская (Medicago romanica), алтей лекарственный (Althaea officinalis), подорожник наибольший (Plantago maxima), резеда желтая (Reseda lutea), лапчатка серебристая (Potentilla argentea).

К плавающим листецовым растениям (3 вида, или 2%) относятся ряска малая (Lemna minor), ряска трехдольная (Lemna trisulca) и многокоренник обыкновенный (Spirodela polyrhisa). По 2 представителя (1,3%) насчитывают кистекорневые (щавель кислый (Rumex confertus), подорожник большой (Plantago major), клубнекорневые (зопник клубненосный (Phlomis tuberosa), лабазник обыкновенный (Filipendula vulgaris) корнеотпрысковые (бодяк полевой (Cirsium arvense), девясил британский (Inula britannica)), и густодерновинные (житняк гребневидный (Agropyron pectinatum), ковыль Лессинга (Stipa lessingiana) растения. Бескорневые (роголистник темно-зеленый (Ceratophyllum demersum), клубнекорневищные (Чина клубненосная (Lathyrus tuberosus), рыхлодерновинные (мятлик луговой (Poa pratensis) растения представлены по 1 виду (0,6 %).

Среди малолетников были выделены однолетники (18 видов, или 12%) – ситник жабий (Juncus bufonius), чина посевная (Lathyrussativus), повилика европейская (Cuscuta europaea), эхиноцистис лопастный (Echinocystislobata), конопля посевная (Cannabissativa); двулетники (9 видов, или 6%) – бутень клубненосный (Chaerophyllum bulbosum), лопух большой (Arctium lappa), лопух малый (Arctiumminus), бодяк обыкновенный (Cirsium vulgare), икотник серый (Berteroa incana); одно-двулетники (2 вида, или 1,3%) – полынь Сиверса (Artemisiasieversiana), скерда кровельная (Crepis tectorum). Малолетники имеют значимое место в исследованной нами флоре, это говорит о том, что растительный покров долины реки нарушен, наиболее значительно изменения проявляются в луговых фитоценозах, в которые внедряются сорно-рудеральные растения.

Древесно-кустарниковая флора степей занимает подчиненное положение. Представители ее немногочисленны и обычно имеют малое обилие. Деревья представлены 16 видами (10,8%). Среди них отмечены береза повислая (Betula pendula), дуб обыкновенный (Quercus robur), ясень зеленый (Fraxinus lanceolata), яблоня домашняя (Malus domestica), тополь черный (Populus nigra), осина (Populus tremula), ива белая (Salix alba). Кустарники также немногочисленны, их обнаружено 4 вида (2,8%) – это лох узколистный (Elaeagnus angustifolia), лох серебристый (Elaeagnus argentea), карагана кустарниковая (Сaragana frutex) и слива домашняя (Prunus domestica). Полукустарники включают в себя один вид – ежевику сизую (Rubus caesius). Полукустарнички также немногочисленны – 2 вида (1,3%). Среди них полынь австрийская (Artemisia austriaca) встречается почти повсеместно в сухих местообитаниях, а скабиоза исетская (Scabiosa isetensis) имеет низкое обилие и встречается чаще всего единичными особями. Лианы представлена двумя представителями – это девичий виноград пятилисточковый (Parthenocissus quinquefolia) и эхиноцистис лопастный (Echinocystis lobata). Таким образом, можно сказать, что спектр жизненных форм растений связан с особенностями занимаемого ими экотопа, а также характером растительного покрова изученной территории.

Флора долины реки Безенчук весьма разнообразна в экологическом отношении. Спектр гигроморф приведен в таблице 2. Проведенный нами анализ показал, что самой распространённой экологической группой растений по отношению к влажности являются мезофиты, которые насчитывают 70 видов (46,7%). Среди них клен американский (Acer negundo), бутень клубненосный (Chaerophyllum bulbosum), морковник обыкновенный (Silaumsilaus), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium), амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris), василек фригийский (Centaurea phrygia), цикорий обыкновенный (Cichorium intybus), гвоздика луговая (Dianthuspratensis), молочай уральский (Euphorbia uralensis) и другие.

На втором месте в общей флоре расположены ксерофиты, представленные 19 видами (12,7%). К ним относятся сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), полынь австрийская (Artemisia austriaca), ястребинка ядовитая (Hieracium virosum), пастушья сумка обыкновенная (Capsella bursa-pastoris) и другие. Промежуточная группа мезо-ксерофитов насчитывает 17 видов (11,4%) – это ястребинка зонтиковидная (Hieracium cymosum), ястребинка румянковая (Hieracium echioides), икотник серый (Berteroa incana), конопля посевная (Cannabis sativa), короставник полевой (Knautia arvensis) и некоторые другие виды.

Близкие к мезофитам гигро-мезофиты и ксеро-мезофиты представлены 12 и 11 видами (8 и 7,4% соответственно). Они занимают 4 и 5 место в общей флоре. Для пойменных территорий это является логичной закономерностью, так как характеризуется умеренным увлажнением территории.

Всего по 8 представителей (5,3 %) насчитывает экологическая группа прибрежно-водных растений: гигрофиты – осока острая (Carex acuta), касатик желтый (Iris pseudacorus), ситник черный (Juncus atratus), ситник жабий (Juncus bufonius), ситник Жерарда (Juncus gerardii), ива пятитычинковая (Salix pentandra), ива трехтычинковая (Salix triandra), ива корзиночная (Salix viminalis); гидрофиты – осока береговая (Carex riparia), осока лисья (Carex vulpina), ряска малая (Lemna minor), ряска трехдольная (Lemna trisulca), многокоренник обыкновенный (Spirodela polyrhisa), кувшинка белая (Nymphaea alba) и кубышка желтая (Nuphar luteae).

К гелофитам (3 вида, или 2%) относятся двукисточник тростниковый (Phalaroides arundinacea), тростник южный (Phragmites australis), сусак зонтичный (Butomus umbellatus). Мезо-галофиты и мезо-гигрофиты насчитывает по 1 виду (или 0,6%): амория земляничная (Amoria fragifera) и кипрей болотный (Epilobium palustre) соотвественно.

В составе флоры было выделено 6 типов ареалов (таблица 3): евроазиатский, европейский, голарктический, плюрегиональный, адвентивный и европейско-американский. Преобладающими по типу ареала в составе флоры оказались евроазиатские виды – их больше половины исследуемой флоры – 83 вида, или 55,3%. Представления о данной группе дают такие виды, как сосна обыкновенная (Pinus sylvestris), дудник лекарственный (Angelicaarchangelica), бутень клубненостный (Chaerophyllum bulbosum), морковник обыкновенный (Silaumsilaus), тысячелистник обыкновенный (Achilleamillefolium) и многие другие. На втором месте во флоре расположены европейские виды. К ним относятся 29 представителей (19,4%) – это полынь равнинная (Artemisiacampestris), василек луговой (Centaurea jacea), василек фригийский (Centaureaphrygia), касатик желтый (Iris pseudacorus), ива ломкая (Salix fragilis) и другие. Голарктический тип ареала включает 27 видов (18%). Представителями являются клен татарский (Acer tataricum), омежник водный (Oenantheaquatica), лапчатка гусиная (Potentilla anserina), подмаренник северный (Galium boreale), мятлик узколистный (Poa angustifolia). Растения, которые относятся к плюрегиональному типу ареалов, немногочисленны, их 7 видов (4,7%). Представителями являются тростник южный (Phragmites australis), ряска малая (Lemna minor), ряска трехдольная (Lemna trisulca), многокоренник обыкновенный (Spirodela polyrhisa), калистегия заборная (Calystegia sepium), кониза канадская (Conyza canadensis), циклахена дурнишниколистная (Cyclachaena xanthifolia). К адвентивному типу ареалов принадлежат 3 вида, это 2% - амброзия полыннолистная (Ambrosia artemisiifolia), амброзия трехраздельная (Ambrosia trifida), клен американский (Acer negundo). Европейско-американский тип ареала представлен одним видом – это эхиноцистис лопастный (Echinocystis lobata). Доминирование растений евроазиатского и европейского типов ареалов хорошо согласуется с общегеографическим характером местности и соответ­ствует истории ее флоры.

Фитоценотический анализ флоры основан на определении в сложении конкретной флоры доли видов, приуроченных к определенным типам растительных комплексов. Фитоценотипическая характеристика флоры определялась нами согласно рекомендациям самарских ботаников (Устинова и др., 2007). В изучаемой нами флоре было зафиксировано 16 фитоценотипов. Наиболее распространенными являются виды лесостепного фитоценотипа, их насчитывается 28, или 18,6%. Это тысячелистник щетинистый (Achillea setacea), полынь горькая (Artemisia absinthium), василек ложнофригийский (Centaurea pseudophrygia), мордовник круглоголовый (Echinops sphaerocephalus), качим метельчатый (Gypsophila paniculata) и многие другие. Луговые растения представлены 26 видами (17,3%). К ним принадлежат гвоздика-травянка (Dianthus deltoides), чина посевная (Lathyrus sativus), люцерна посевная (Medicago sativa), касатик сибирский (Iris sibirica), мята полевая (Mentha arvensis). Лесных видов отмечено 21 (14%) – это подорожник большой (Plantago major), ежевика сизая (Rubus caesius), тополь черный (Populus nigra), вяз гладкий (Ulmus laevis), девичий виноград пятилисточковый (Parthenocissus quinquefolia). Степной фитоценотип содержит 12 видов (8%), лугово-лесной – 11 (7,3%), сорный – 11 (7,3%), лугово-степной – 9 (6%), прибрежно-водный – 8 (5,4%), водный – 6 (4%), адвентивный – 5 (3,6%), лесолуговой – 3 (2%), лугово-болотный – 3 (3,6%), рудеральный – 2 (1,3%), сорно-рудеральный – 2 (1,3%), горностепной – 2 (1,3%). Болотный тип представлен одним видом – это ситник черный (Juncus atratus). Таким образом, можно сказать, что в районе исследования преобладают виды, которые характерны для естественных сообществ местности.

Среди растений в среднем течении реки Безенчук не зарегистрированы представители из списка Красной книги Российской Федерации

Адвентивные растения на данной территории имеют высокое обилие. Особенно быстро занимают пригодные местообитания такие виды как амброзия полынолистная (Ambrosia artemisiifolia), амброзия трехраздельная (Ambrosia trifida), циклахена дурнишниковолистная (Cyclachaena xanthifolia). Эхиноцистис лопастный (Echinocystis lobata) не имеет высокого обилия, встречается спорадически. Расселение девичьего винограда пятилисточкового (Parthenocissus quinquefolia) связано с питающимися его ягодами птицами. Клены татарский (Acer tataricum) и американский (Acer negundo) не имеют высокого обилия, чаще встречаюсь по населённым пунктам. Суходольные луга при отсутствии постоянного сенокошения активно зарастают лохами узколистным (Elaeagnus angustifolia) и серебристолистным (Elaeagnus argentea). В целом флоре характерна синантропизация и унификация.

1. В настоящее время природно-территориальные комплексы в долине реки Безенчук испытывают весомую антропогенную нагрузку в виде рекреации, выпаса, близости пашни, сенокошения, что влияет на лабильность экосистем и способность реки к самоочищению. Уже давно ясно, что самостоятельное восстановление реки неосуществимо, однако видимых мероприятий по улучшению обстановки не наблюдается. Для воды и почв отмечается высокий уровень загрязнения. Снижается видовое разнообразие.

2. Флора представлена 150 видами высших сосудистых растений, которые принадлежат к 42 семействам. Большая часть флоры принадлежит к 10 ведущим семействам, включающим 64% от всех представителей флоры. Доминирующие позиции занимают семейства Сложноцветные, Бобовые, Злаковые и Розоцветные. Также специфической особенностью флористического состава является наличие Ивовых, Мареновых, Зонтичных и Крестоцветных.

3. Флористический состав разнообразный по эколого-географическим показателям. Доминирующими, в спектре жизненных форм, являются корневищные травянистые многолетники (40,9%), на втором месте – стержнекорневые травянистые многолетники (14%). Среди экологических групп преобладают мезофиты (46,7%). Среди фитоценотипов флоры подавляющей является лесостепная группа видов (18,6%), позицией ниже расположена луговая группа (26%). Ареалогический анализ флоры показал, что большинство видов принадлежит к европейскому типу ареала (56%). Лекарственное значение имеет значительное число видов флоры (46,6%).