Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ФЛОРЫ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ БАССЕЙНА
РЕКИ СУРЫ 11
Краткая история изучения растительного покрова бассейна реки Суры 11
Бассейновый подход в изучении флоры 27
Глава 2. ОБЪЕКТ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 35
Объект исследований 35
Материалы исследований 35
Методы исследований 44
Глава 3. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 48
Физико-географическая характеристика бассейна реки Суры 48
Растительность бассейна реки Суры 61
Глава 4. КОНСПЕКТ ФЛОРЫ БАССЕЙНА РЕКИ СУРЫ 76
Глава 5. АНАЛИЗ ПРИРОДНОЙ ФЛОРЫ БАССЕЙНА РЕКИ СУРЫ 422
Основные параметры природной флоры бассейна реки Суры 422
Основные показатели аборигенной фракции флоры 431
Ботанико-географические элементы аборигенной флоры 440
5.4 Вертикальная дифференциация распространения ботанико-
географических элементов 465
5.5 Сравнение флоры бассейна реки Суры с флорами соседних регио
нов 480
Глава 6. БОТАНИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ БАССЕЙНА
РЕКИ СУРЫ 490
Особенности хорологии сосудистых растений бассейна Суры 490
Ботанико-географическое районирование бассейна реки Суры 501
Глава 7. АНТРОПОГЕННАЯ ТРАНСФОРМАЦИЯ ФЛОРЫ БАССЕЙНА РЕКИ
СУРЫ 522
Основные этапы развития флоры бассейна реки Суры 522
Типы антропогенной трансформации флоры и подходы к ее оценке 531
Анализ адвентивной фракции флоры 548
Антропогенная трансформация некоторых локальных флор 562
Трансформация флоры на урбанизированных территориях 569
Глава 8. ПРОБЛЕМЫ ОХРАНЫ ФЛОРЫ БАССЕЙНА СУРЫ 578
Редкие виды флоры бассейна реки Суры 578
Редкие растения бассейна реки Суры в официальных списках видов, подлежащих охране, и Красных книгах 595
8 3 Задачи ведения региональных Красных книг 606
8.4 Сеть охраняемых природных территорий бассейна реки Суры и про
блемы ее оптимизации 620
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 644
ВЫВОДЫ 647
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 650
Приложение А. Картосхемы распространения видов флоры 755
Приложение Б. Характеристики видов аборигенной фракции флоры 812
Приложение В. Характеристики видов адвентивной фракции флоры 850
Приложение Г. Редкие виды флоры бассейна р. Суры, подлежащие охране, их
категории редкости, представленность в Красных книгах и на ООПТ 866
Приложение Д. Участки в бассейне Суры, предлагаемые к охране по ботаниче
ским данным 876
Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы флористические исследования, в том числе региональные, приобретают исключительное значение. Их цель -изучение растительного покрова с точки зрения входящих в его состав таксонов (от подвидов до отделов) и выяснение истории формирования флоры. Поэтому данные флористики служат одной из важнейших основ комплексного изучения биосферы. Сведения о распространении отдельных видов и их объединений необходимы для организации научно обоснованного использования всех растительных ресурсов, охраны ландшафтов, биоценозов (Тихомиров, 1998, Tikhomirov, 1999; Камелин, 2005).
Флористические исследования активизировались в связи с проблемами охраны биоразнообразия. Приняты международные программа «Diversitas» (1991), Конвенция по сохранению биологического разнообразия (Рио-де-Жанейро, 1992). Конференция Сторон Конвенции о биоразнообразии в 2002 г. приняла Глобальную стратегию сохранения растений. Под наибольшей угрозой в мире находятся растения Европы (21 % видов сосудистых растений). Первоочередная задача Европейской стратегии сохранения растений - изучение и описание их разнообразия. Этому служат флористические сводки. Данные флористики лежат в основе кадастров и Красных книг, работ по формированию сетей особо охраняемых природных территорий (ООПТ), являются отправным пунктом познания процессов синантропизации и унификации растительного покрова.
В последние годы в научных исследованиях и практике природопользования эффективно используется бассейновая концепция, согласно которой «...бассейн как особая пространственная единица биосферы наиболее перспективен для многоаспектного изучения природы и экономики и для управления окружающей средой» (Корытный, 2001). Бассейновый принцип управления природными комплексами определяется приоритетным и «Экологической доктриной Российской Федерации» (2002). В ботаническом отношении
речной бассейн - это естественная экологическая система, имеющая природные границы, включающая в себя совокупность взаимосвязей абиотических и биотических факторов, влияющих на пространственную организацию и развитие растительного покрова.
Объект исследования - флора сосудистых растений бассейна р. Суры.
Предмет исследования - оценка современного состояния, антропогенной трансформации и обоснование проблем охраны флоры бассейна реки Суры.
Бассейн р. Суры является одним из самых интересных в биогеографическом отношении среди бассейнов других крупных рек Европейской России. В 2002 г. утвержден межрегиональный инновационный комплексный проект «Стратегия и механизмы устойчивого развития бассейна реки Суры», но его флора никогда не была предметом специального исследования.
Цель и задачи исследования. Целью исследования явилось всестороннее изучение флоры бассейна р. Суры. Поставлены следующие задачи:
Инвентаризация флоры и составление критического конспекта в соответствии с современными систематическими и номенклатурными перестройками.
Всесторонний анализ флоры бассейна.
Выявление закономерностей распространения сосудистых растений на изученной территории.
Проведение ботанико-географического районирования бассейна.
5. Установление основных этапов формирования флоры бассейна р.
Суры.
Анализ антропогенной трансформации флоры бассейна.
Выявление состава и изучение состояния популяций редких растений флоры бассейна.
Оценка сети ООПТ региона и выработка рекомендаций по ее оптимизации.
Научная новизна работы. Впервые изучена флора бассейна крупной реки Суры как естественного природного региона. Выявлен видовой состав флоры. На основе собственных полевых исследований и объединения разнородной и разномасштабной информации составлен критический конспект флоры. Выявлены новые для флоры Приволжской возвышенности виды, дополнены представления о региональных флорах, обнаружено около 200 видов, новых для флор Нижегородской, Ульяновской и Пензенской областей, Мордовии, Чувашии и Татарстана. Более 50 видов являются новыми для бассейна. Зарегистрированы виды, считавшиеся исчезнувшими из флор Мордовии, Татарстана, Ульяновской и Нижегородской областей. Для 400 видов обнаружены новые местонахождения, существенно уточнены границы ареалов. Получены новые данные о распространении 12 видов растений из Красной книги России. Установлены закономерности распространения растений, их ценотическая приуроченность. Проведен детальный анализ аборигенной и адвентивной фракций флоры бассейна. Специально рассмотрен вопрос о характере размещения лесостепных и степных растений, показана мнимость существования отрывов от ареалов многих местонахождений видов на севере бассейна. Впервые выявлены ландшафтно-высотные группы видов. Дана подробная характеристика ботанико-географических элементов, выполнено оригинальное бота-нико-географическое районирование. Впервые дана оценка антропогенной трансформации флоры. Выделены редкие растения региона. На примере бассейна Суры бассейновая концепция внедряется в программы ведения Красных книг. Проведена оценка репрезентативности сети ООПТ, даны рекомендации по ее оптимизации.
Практическая значимость. Результаты исследования использованы при составлении Красных книг Республики Мордовия (2003) и Ульяновской области (2005), при разработке программ их ведения, проекта экологического каркаса для Среднего Поволжья, создании международной базы данных 1LDIS по видам семейства Fabaceae Северной Евразии, нескольких выпусков «Atlas Florae Europaeae», государственных докладов о состоянии окружаю-
щей природной среды Республики Мордовия (1999 - 2003), сводки по флоре Чувашии (Гафурова, 2005), 10-го издания «Флоры...» П.Ф. Маевского (2006). Полученные нами данные учтены в функциональном зонировании национального парка (НП) «Смольный», при составлении Генерального плана развития г. Саранска. Они будут использованы для ведения региональных Красных книг всех субъектов РФ в составе бассейна р. Суры. Для оптимизации сети ООПТ предложена организация охраны 75 новых резерватов в Мордовии, Чувашии, Татарстане, Ульяновской, Пензенской и Нижегородской областях. Материалы диссертации могут быть использованы для мониторинга природных комплексов юго-запада Волжского бассейна в рамках ФЦП «Возрождение Волги». Результаты нашли применение в учебном процессе, в курсах «Ботаника», «Растения местной флоры», «Биогеография» для студентов, а также в системе повышения квалификации учителей и работников природоохранных служб, образовательном цикле «Зеленый наряд Земли» для экос-боров школьников. Разработанная нами программа «Растительный мир Мордовии» внедрена в ряде школ. В ходе исследований собрано более 10 тыс. гербарных образцов, которые хранятся в гербариях Мордовского университета (GMU), МГУ им. М.В. Ломоносова (MW), дублеты - в гербариях Ботанического института РАН (LE), Ульяновского педагогического университета (UPSU), Института экологии Волжского бассейна РАН (г. Тольятти). Электронная база данных по флоре может использоваться для решения широкого круга задач, в частности для создания региональных флористических сводок. Положения, выносимые на защиту.
Впервые составленный и детально проанализированный конспект флоры естественного природного региона - бассейна крупной реки Суры с выделением группы видов, подлежащих охране.
Флора бассейна крупной реки в равнинных условиях отличается значительным своеобразием; бассейн разделяется на ботанико-географические районы, очерчиваемые бассейнами рек низших порядков.
Современные черты флоры бассейна Суры сформировались в после-
ледниковое время. В его пределах распространение растений в большей степени определяется не климатическими факторами, а особенностями литоген-ной основы территории и рельефом. Длительное воздействие хозяйственной деятельности на растительный покров привело к значительной синантропи-зации и адвентизации его флоры.
Флора бассейна реки может служить единицей мониторинга и организации охраны растительного покрова. Бассейновый принцип выделения ботанических объектов и сети ООПТ обладает большей репрезентативностью по сравнению с административным.
Сохранение сложившегося биоразнообразия растительного покрова возможно в сочетании развития сети заповедных территорий с сохранением биотопов, существование которых поддерживается разными формами природопользования (выпас, сенокошение и т. п.).
Личный вклад автора заключается в обосновании темы, определении цели и задач, выборе методов сбора и анализа материала, организации и проведении полевых и камеральных исследований. Обобщение и интерпретация данных выполнены лично автором. Основа работы - материалы более чем 25-летних исследований. Работы, выполненные совместно с другими исследователями, опубликованы.
Апробация работы. Результаты исследования докладывались на заседаниях Мордовского отделения Русского ботанического общества (Саранск, 1998 - 2005), международных, российских и региональных конференциях и совещаниях: «Состояние и перспективы исследования флоры Средней полосы» (Москва, 1984); «Охрана генофонда и ценофонда травяных биогеоценозов» (Свердловск, 1989); «Проблемы изучения адвентивной флоры СССР» (Москва, 1989); «Охраняемые природные территории, проблемы выявления, исследования, организации систем» (Пермь, 1994); «Флора Центральной России» (Липецк, 1995); «Современная география и окружающая среда» (Казань, 1996); «Компьютерные базы данных в ботанических исследованиях» (Санкт-Петербург, 1997); «Финно-угорский мир: состояние и региональные страте-
гии защиты окружающей среды» (Сыктывкар, 1997); «Флора и растительность Средней России» (Орел, 1997); И(Х) съезде Русского ботанического общества (Санкт-Петербург, 1998); V рабочем совещании по сравнительной флористике (Ижевск, 1998); «Изучение природы и биоразнообразия Прису-рья» (Чебоксары, 1998); «Экологический каркас Среднего и Нижнего Поволжья», (Волгоград, 2000), «Флористические исследования в Средней России» (Рязань, 2001); «Экология фундаментальная и прикладная» (Екатеринбург, 2001); «Заповедное дело России» (Жигулсвск, 2002); «Экологическая ботаника: наука, образование, прикладные аспекты» (Сыктывкар, 2002); «Фундаментальные проблемы ботаники и ботанического образования» (Москва, 2004); «Природное наследие России: изучение, мониторинг, охрана» (Тольятти, 2004); «Менеджмент и мониторинг видов дикой флоры и фауны, находящихся под угрозой исчезновения» (Москва, 2004), «Изучение флоры Восточной Европы» (Санкт-Петербург, 2005), «Экология фундаментальная и прикладная: проблемы урбанизации» (Екатеринбург, 2005), «Вопросы общей ботаники: Традиции и перспективы» (Казань, 2006), VI совещании по флоре Средней России (Тверь, 2006), «Ботанические исследования в Поволжье и на Урале» (Саратов, 2006), IV симпозиуме «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 2006), совместном заседании кафедр геоботаники, высших растений и Ботанического сада МГУ им. М. В. Ломоносова (Москва, 2006).
Свизь работы с научными программами. Часть исследований выполнена при финансовой поддержке программ «Интеграция» (проект Е-0236), «Университеты России» (проекты УР.07.01.053, ур.07.01.015, ур.07.01.113), «Развитие научного потенциала высшей школы» Минобразования России (проект «Развитие гербария Мордовского университета (GMU) как базы ботанических исследований северо-запада и центра Приволжской возвышенности»), «Создание и ведение Красной книги Республики Мордовия».
Публикации. Автором опубликовано 175 работ, в том числе 105 по теме диссертации, из них 13 книг и 15 статей в российских реферируемых журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов, списка литературы (1115 наименований, из них 47 на иностранных языках) и 5 приложений. Текст работы изложен на 907 страницах машинописного текста, содержит 54 таблицы и 84 рисунка. Приложения: А - Картосхемы распространения видов флоры; Б - Характеристики видов аборигенной фракции флоры; В - Характеристики видов адвентивной фракции флоры; Г - Редкие виды флоры бассейна р. Суры, подлежащие охране, их категории редкости, представленность в Красных книгах и на ООПТ; Д - Участки в бассейне Суры, предлагаемые к охране по ботаническим данным.
Благодарности. Автор посвящает работу светлой памяти своего учителя член-корреспондента РАН В.Н. Тихомирова, выражает благодарность за помощь научному консультанту B.C. Новикову; коллегам, участвовавшим в проведении исследований - В.К. Левину, Н.А. Бармину, В.М. Васюкову, И.В, Кирю-хину, Г.Г. Чугунову, Е.В. Письмаркиной, В.М. Смирнову, А.А. Ямашкину; другим сотрудникам МГУ им Н.П. Огарева; студентам, выполнявшим дипломные работы по теме диссертации, СВ. Саксонову, сотрудникам МГУ им. М.В. Ломоносова - Ю.Е. Алексееву, Т.Н. Варлыгиной, З.А. Ивановой, Т.Е. Краминой, СР. Майорову, АЛ. Сухорушву, А.К. Тимонину, В.Р. Филину, А.В. Щербакову, О.В. Юрцевой; сотрудникам БИН РАН - Н.Н. Цвелеву, Р.В. Камелину, Л.В. Аверьянову, Д.В. Гельтману, И.О. Бузуновой, В.И, Дорофееву, Т.В. Егоровой, В.В. Никитину, А.Н. Сенникову, А.К. Сытину; сотрудникам всех гербариев, в которых удалось поработать.
