Флора Скалистого хребта и Юрской депрессии Кабардино-Балкарии (Центральный Кавказ) и ее анализ
|
Введение 6
Глава 1. История изучения флоры Скалистого хребта и Юрской депрессии
(Ск-Дп) 7
Глава 2. Природные условия Ск-Дп 19
Глава 3. Анализ флоры Ск-Дп 31
3.1. Систематический анализ 32
3.2. Географический анализ 40
3.3. Экологический анализ 58
3.4. Биоморфологический анализ 67
3.5. Анализ эндемизма 72
3.6. Анализ реликтовости 82
3.7. Основные этапы флорогенеза и геологической истории Ск-Дп 89
Глава 4. Дробное флористическое районирование Ск-Дп 100
Глава 5. Вопросы охраны и перспективы использования генофонда Ск-Дп.
5.1. Вопросы охраны 105
5.2. Перспективы использования генофонда 111
Выводы 116
Литература 119
Приложение
Глава 1. История изучения флоры Скалистого хребта и Юрской депрессии
(Ск-Дп) 7
Глава 2. Природные условия Ск-Дп 19
Глава 3. Анализ флоры Ск-Дп 31
3.1. Систематический анализ 32
3.2. Географический анализ 40
3.3. Экологический анализ 58
3.4. Биоморфологический анализ 67
3.5. Анализ эндемизма 72
3.6. Анализ реликтовости 82
3.7. Основные этапы флорогенеза и геологической истории Ск-Дп 89
Глава 4. Дробное флористическое районирование Ск-Дп 100
Глава 5. Вопросы охраны и перспективы использования генофонда Ск-Дп.
5.1. Вопросы охраны 105
5.2. Перспективы использования генофонда 111
Выводы 116
Литература 119
Приложение
Актуальность темы. На сегодняшнем этапе ботанических исследований можно говорить о довольно полной изученности флоры Северного Кавказа, чего нельзя сказать о его естественных региональных флорах. Между тем как можно более полная их инвентаризация является фундаментальной основой разработки научно обоснованной системы рационального использования генофонда, сохранения биоразнообразия, и позволяет получить наиболее полную информацию об ареалах видов и их экологии.
Несмотря на довольно продолжительную, по времени, историю изучения Центрального Кавказа, флора Скалистого хребта в целом, не была объектом детального флористического исследования.
Имеющиеся гербарные материалы (находящиеся в различных ботанических учреждениях России и ближнего зарубежья) разрозненны и не полны, вследствие чего, невозможно было, опираясь только на них, составить полноценный конспект флоры. Наиболее полные данные накоплены по отдельным типам растительности: нагорно-ксерофитной (Акинфиев, 1894; Щукина, 1925; Буш, 1923, 1925; Галушко, 1969; Иванишвили, 1974; Шхагапсоев, 1983, 1998; и др.), петрофитной (Буш, 1925, 1932; Галушко, 1969, 1978; Лафишев,1986; Шхагапсоев, 1994 и др.) приводятся общие черты и ряд данных по видовому составу лесов и лугов; детальному флористическому обследованию подвергался участок Скалистого хребта и Юрской депрессии в бассейне реки Черек Безенгийский (Портениер, 1992).
К числу причин слабой изученности Ск-Дп следует, на наш взгляд, от-нести: 1) за редким исключением, подробное изучение флоры Ск-Дп не было основной целью как комплексных, так и специальных экспедиций; 2) маршруты и временные рамки этих экспедиций исключали возможность подробных сборов гербария по отдельным поясам, экотопам и известняковым массивам; 3) экспедиционные работы охватывали, по большей части, наиболее легкодоступные участки Скалистого хребта (низкогорье и среднегорье), тогда как наиболее труднодоступные высокогорные районы оставались не¬изученными.
Исключительно важным обстоятельством является присутствие во флоре Ск-Дп эндемиков и реликтов различных геологических эпох. По территории Центральной части Скалистого хребта и Юрской депрессии проходит своеобразный фитогеографический рубеж - целый ряд эндемичных и реликтовых видов находятся здесь на крайних границах своих ареалов. Благо¬приятные рефугиальные условия позволили этим видам пережить здесь многочисленные оледенения. Автохтонное ядро флоры, по мнению многих авто¬ров (Гроссгейм, 1949; Харадзе, 1960; Галушко, 1974; и др.) плиоценовое. Неоспоримы и тесные связи с флорами Древнего Средиземноморья и, более молодыми бореальными флорами. Все эти убедительные факты подчеркивают, раннее выдвинутое рядом авторов (Буш, 1932; Харадзе, 1960; Галушко, 1969, 1974; и др.), представление о Скалистом хребте как рефугиуме реликтов раз¬личных геологических эпох. Однако, имея более или менее общие представления о числе и некоторых особенностях раритетных видов, мы все еще не обладали подробной и конкретной информацией о размещении, ареалах и со¬стояний популяций видов и реликтовых фитоценозов. Интенсивная хозяйственная деятельность (выпас скота, рубка леса, дорожные работы и т.д.) в данном районе без сомнения оказывает негативное воздействие на естественный растительный покров вызывая деградацию и увеличение в его составе доли сорных растений. То же можно отнести и к естественным местообитаниям редких видов. Все это обусловило необходимость инвентаризации.
Вышесказанное определяет актуальность данного исследования. По¬пытка создания конспекта флоры Ск-Дп с детальным анализом предпринимается впервые.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось установление флористического разнообразия и проведение всестороннего анализа флоры Ск-Дп.
Для реализации этой цели намечались для решения следующие задачи:
1. Выявление видового состава сосудистых растений и составление конспекта флоры Ск-Дп.
2. Всесторонний анализ флоры (систематический, географический, экологический) и установление основных этапов флорогенеза.
3. Изучение распределения видов по исследуемой территории, по типам местообитаний и высотным поясам.
4. Проведение дробного флористического районирования.
5. Выявление видов и флористических комплексов, нуждающихся в охра¬не, определение участков территории с их повышенным содержанием.
6. Выявление генофонда полезных растений.
Материалы и методика исследования. Объектом исследования явилась флора Ск-Дп. Исследования проводились традиционным маршрутным методом, а наиболее интересные участки детально исследовались и составлялись их флористические списки. Основным способом фиксации информации явились гербарные сборы. Всего собрано более 3 тыс. листов. Кроме этого использовались данные, полученные при работе с гербарными материалами Гербария БИН РАН и КБГУ, а также литературные источники.
В ходе экспедиционных исследований (1998-2000 гг.) помимо гербарных сборов, велись различные наблюдения, касавшиеся размещения видов по высотным поясам, типам местообитаний, фитоценотической роли и экологической приуроченности видов. Особенности флоры определялись путем анализа ее компонентов по методикам, принятым в работах такого рода. Названия растений приводятся в соответствии с последней сводкой Черепанова (1995).
Научная новизна работы. Впервые приводится полный список видов флоры Ск-Дп и дается ее всесторонний анализ. Впервые для флоры Кабардино-Балкарии приводится 2 вида, а для целого ряда редких и эндемичных видов установлены новые местонахождения. Даны конкретные рекомендации по организации охраны растительного мира в сети предлагаемых флористических заказников.
Практическая и теоретическая значимость работы. Данные конспекта флоры Ск-Дп будут включены в «Конспект флоры Кабардино-Балкарии». Материалы диссертации используются при чтении спецкурса «Флора КБР» в КБГУ и могут быть использованы при составлении карт ареалов, различных баз данных, а также для сравнительного анализа региональных флор прилежащих территорий Северного Кавказа. Приводятся рекомендации по организации охраны растительного мира Ск-Дп, а также подробная схема размещения сети ботанических заказников. Обобщены данные по хозяйственно ценным видам, информация содержащая в конспекте может служить основой для дальнейших ресурсоведческих исследований.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на заседаниях Кабардино-Балкарского отделения РБО (2001, 2002); публиковались в материалах: Международной научной конференции «Биосфера и человек» (Майкоп, 1999); XXXVIII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2000); Региональной научной конференции «Проблемы биологического разнообразия Се¬верного Кавказа» (Нальчик, 2001); IV Международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов» (Владикавказ, 2001); III Региональной научно-практической конференции «Биоразнообразие Кавказа» (Нальчик, 2002).
Публикации. Материалы работы изложены в 7 работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы (235 наименований, в том числе 7 иностранных) и приложения. Работа изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 12 таблиц и 5 рисунков. В приложении приведены конспект флоры (168 страниц) и указано 136 видов растений предлагаемых для охраны на территории Ск-Дп.
Несмотря на довольно продолжительную, по времени, историю изучения Центрального Кавказа, флора Скалистого хребта в целом, не была объектом детального флористического исследования.
Имеющиеся гербарные материалы (находящиеся в различных ботанических учреждениях России и ближнего зарубежья) разрозненны и не полны, вследствие чего, невозможно было, опираясь только на них, составить полноценный конспект флоры. Наиболее полные данные накоплены по отдельным типам растительности: нагорно-ксерофитной (Акинфиев, 1894; Щукина, 1925; Буш, 1923, 1925; Галушко, 1969; Иванишвили, 1974; Шхагапсоев, 1983, 1998; и др.), петрофитной (Буш, 1925, 1932; Галушко, 1969, 1978; Лафишев,1986; Шхагапсоев, 1994 и др.) приводятся общие черты и ряд данных по видовому составу лесов и лугов; детальному флористическому обследованию подвергался участок Скалистого хребта и Юрской депрессии в бассейне реки Черек Безенгийский (Портениер, 1992).
К числу причин слабой изученности Ск-Дп следует, на наш взгляд, от-нести: 1) за редким исключением, подробное изучение флоры Ск-Дп не было основной целью как комплексных, так и специальных экспедиций; 2) маршруты и временные рамки этих экспедиций исключали возможность подробных сборов гербария по отдельным поясам, экотопам и известняковым массивам; 3) экспедиционные работы охватывали, по большей части, наиболее легкодоступные участки Скалистого хребта (низкогорье и среднегорье), тогда как наиболее труднодоступные высокогорные районы оставались не¬изученными.
Исключительно важным обстоятельством является присутствие во флоре Ск-Дп эндемиков и реликтов различных геологических эпох. По территории Центральной части Скалистого хребта и Юрской депрессии проходит своеобразный фитогеографический рубеж - целый ряд эндемичных и реликтовых видов находятся здесь на крайних границах своих ареалов. Благо¬приятные рефугиальные условия позволили этим видам пережить здесь многочисленные оледенения. Автохтонное ядро флоры, по мнению многих авто¬ров (Гроссгейм, 1949; Харадзе, 1960; Галушко, 1974; и др.) плиоценовое. Неоспоримы и тесные связи с флорами Древнего Средиземноморья и, более молодыми бореальными флорами. Все эти убедительные факты подчеркивают, раннее выдвинутое рядом авторов (Буш, 1932; Харадзе, 1960; Галушко, 1969, 1974; и др.), представление о Скалистом хребте как рефугиуме реликтов раз¬личных геологических эпох. Однако, имея более или менее общие представления о числе и некоторых особенностях раритетных видов, мы все еще не обладали подробной и конкретной информацией о размещении, ареалах и со¬стояний популяций видов и реликтовых фитоценозов. Интенсивная хозяйственная деятельность (выпас скота, рубка леса, дорожные работы и т.д.) в данном районе без сомнения оказывает негативное воздействие на естественный растительный покров вызывая деградацию и увеличение в его составе доли сорных растений. То же можно отнести и к естественным местообитаниям редких видов. Все это обусловило необходимость инвентаризации.
Вышесказанное определяет актуальность данного исследования. По¬пытка создания конспекта флоры Ск-Дп с детальным анализом предпринимается впервые.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось установление флористического разнообразия и проведение всестороннего анализа флоры Ск-Дп.
Для реализации этой цели намечались для решения следующие задачи:
1. Выявление видового состава сосудистых растений и составление конспекта флоры Ск-Дп.
2. Всесторонний анализ флоры (систематический, географический, экологический) и установление основных этапов флорогенеза.
3. Изучение распределения видов по исследуемой территории, по типам местообитаний и высотным поясам.
4. Проведение дробного флористического районирования.
5. Выявление видов и флористических комплексов, нуждающихся в охра¬не, определение участков территории с их повышенным содержанием.
6. Выявление генофонда полезных растений.
Материалы и методика исследования. Объектом исследования явилась флора Ск-Дп. Исследования проводились традиционным маршрутным методом, а наиболее интересные участки детально исследовались и составлялись их флористические списки. Основным способом фиксации информации явились гербарные сборы. Всего собрано более 3 тыс. листов. Кроме этого использовались данные, полученные при работе с гербарными материалами Гербария БИН РАН и КБГУ, а также литературные источники.
В ходе экспедиционных исследований (1998-2000 гг.) помимо гербарных сборов, велись различные наблюдения, касавшиеся размещения видов по высотным поясам, типам местообитаний, фитоценотической роли и экологической приуроченности видов. Особенности флоры определялись путем анализа ее компонентов по методикам, принятым в работах такого рода. Названия растений приводятся в соответствии с последней сводкой Черепанова (1995).
Научная новизна работы. Впервые приводится полный список видов флоры Ск-Дп и дается ее всесторонний анализ. Впервые для флоры Кабардино-Балкарии приводится 2 вида, а для целого ряда редких и эндемичных видов установлены новые местонахождения. Даны конкретные рекомендации по организации охраны растительного мира в сети предлагаемых флористических заказников.
Практическая и теоретическая значимость работы. Данные конспекта флоры Ск-Дп будут включены в «Конспект флоры Кабардино-Балкарии». Материалы диссертации используются при чтении спецкурса «Флора КБР» в КБГУ и могут быть использованы при составлении карт ареалов, различных баз данных, а также для сравнительного анализа региональных флор прилежащих территорий Северного Кавказа. Приводятся рекомендации по организации охраны растительного мира Ск-Дп, а также подробная схема размещения сети ботанических заказников. Обобщены данные по хозяйственно ценным видам, информация содержащая в конспекте может служить основой для дальнейших ресурсоведческих исследований.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на заседаниях Кабардино-Балкарского отделения РБО (2001, 2002); публиковались в материалах: Международной научной конференции «Биосфера и человек» (Майкоп, 1999); XXXVIII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, 2000); Региональной научной конференции «Проблемы биологического разнообразия Се¬верного Кавказа» (Нальчик, 2001); IV Международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы регионального сотрудничества и региональной политики горных районов» (Владикавказ, 2001); III Региональной научно-практической конференции «Биоразнообразие Кавказа» (Нальчик, 2002).
Публикации. Материалы работы изложены в 7 работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы (235 наименований, в том числе 7 иностранных) и приложения. Работа изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 12 таблиц и 5 рисунков. В приложении приведены конспект флоры (168 страниц) и указано 136 видов растений предлагаемых для охраны на территории Ск-Дп.
1. В составе флоры Ск-Дп выявлено 1490 видов сосудистых растений, от-носящихся к 505 родам и 115 семействам.
2. Всесторонний анализ показал следующие результаты:
a. Пропорции и состав наиболее близки к таковым умеренных районов Голарктики. Спектры семейств и родов свидетельствуют о преобладании бореальных и наличий средиземноморских черт;
Географических элементов характеризует флору Ск-Дп как кавказско- бореальную (66,58%), причем виды кавказского элемента составляют 34,4%. Бореальные виды превалируют как во флоре в целом, так и во флоре отдельных поясов и местообитаний. Древнесредиземноморские виды составляют 12,35% (на долю ирано-туранских видов приходится 10,52%);
c. Разнообразие и богатство экотопов характерных для сложной по рельефу территории Ск-Дп определяет необходимость выделения шесть типов местообитаний - лесные местообитания содержат 462 вида (31%), открытые травянистые пространства высокогорий - 678 (45,5%), сухие каменистые склоны среднегорий - 366 (24,5%), скальноосыпные - 185 (12,4%). Т.о. флора Ск-Дп может быть охарактеризована как лугово-лесная. Количество видов предпочитающих один из типов местообитания - 1018 (68,1%), тогда как обитающих в 2-х и более - 1041 (70,1%). Своеобразие каждого типа место¬обитания подтверждается флористическими спектрами;
d. Установлено, что во флоре Ск-Дп преобладают гемикриптофиты - их 936 видов (63% от общ. ч. в.), терофитов - 192 (13%), геофитов - 142 (9,5%), фанерофитов - 123 (8,1%), хамефитов - 97 (6,5%) т.е. флора Ск-Дп и качественно и количественно является флорой гемикриптофитов, а в спектрах биоморф всех поясов значительно преобладают гемикриптофиты. Для фанерофитов, криптофитов и терофитов характерно возрастание процентного содержания от альпийского к поясу щироколиственных лесов - обратная тенденция наблюдается для хамефитов;
e. Флора Ск-Дп содержит в своем составе 11 узколокальных эндемиков и 26 субэндемиков. Исключительно к известнякам (географически к Скалистому хребту) приурочено 15 видов для локальных эндемиков характерно превалирование числа неоэндемиков; отмечено 9 стеноэндемиков и 2 эвриэндемика; 6 авто - и 5 аллохтонных эндемиков.
f. Третичных реликтов во флоре Ск-Дп- 32 вида, ксеротермиче¬ских - 79, гляциальных - 62. Анализ полученных данных подтверждает представление о территории Ск-Дп как о рефугиуме;
g. Изложены основные этапы геологической истории и флорогенеза.
3. Наиболее богат видами субальпийский пояс - 796, немногим меньше в поясе широколиственных лесов - 782, поясе нагорных ксерофитов - 731 и 268 - в альпийском. Черты приуроченности к одному поясу проявляют 656 видов, в двух поясах встречаются 460 видов, в трех - 357 и 22 - в четырех. Наиболее самобытным и оригинальным является альпийский пояс.
4. По результатам дробного флористического районирования выделены четыре подрайона: Баксано-Малкинский, Чегемо-Балкарский, Хазнидоно- Суканский и Былымо-Хуламский депрессионный.
5. Список редких и сокращающих свою численность видов растений флоры Ск-Дп нуждающиеся в охране включает в себя 136 видов, относящихся к следующим категориям охраны: I-14; II-28; III-24; IV-21; V-49 видов. 69 ви¬дов из этого числа занесены в Красные книги (СССР, РСФСР, КБР).
Анализ существующей на сегодняшний день сети ООПТ в КБР показывает, что абсолютное большинство видов Ск-Дп нуждающихся в федеральной и региональной охране, их популяции и комплексы, не входят ни в одну из особо охраняемых территории. С учетом полученных данных рекомендована схема оптимального размещения флористических заказников, определены их границы.
6. Определены группы растений по ресурсному значению: декоративные (214 видов), лекарственные и витаминные (284), медоносные (219), кормовые (87) и пищевые (93).
2. Всесторонний анализ показал следующие результаты:
a. Пропорции и состав наиболее близки к таковым умеренных районов Голарктики. Спектры семейств и родов свидетельствуют о преобладании бореальных и наличий средиземноморских черт;
Географических элементов характеризует флору Ск-Дп как кавказско- бореальную (66,58%), причем виды кавказского элемента составляют 34,4%. Бореальные виды превалируют как во флоре в целом, так и во флоре отдельных поясов и местообитаний. Древнесредиземноморские виды составляют 12,35% (на долю ирано-туранских видов приходится 10,52%);
c. Разнообразие и богатство экотопов характерных для сложной по рельефу территории Ск-Дп определяет необходимость выделения шесть типов местообитаний - лесные местообитания содержат 462 вида (31%), открытые травянистые пространства высокогорий - 678 (45,5%), сухие каменистые склоны среднегорий - 366 (24,5%), скальноосыпные - 185 (12,4%). Т.о. флора Ск-Дп может быть охарактеризована как лугово-лесная. Количество видов предпочитающих один из типов местообитания - 1018 (68,1%), тогда как обитающих в 2-х и более - 1041 (70,1%). Своеобразие каждого типа место¬обитания подтверждается флористическими спектрами;
d. Установлено, что во флоре Ск-Дп преобладают гемикриптофиты - их 936 видов (63% от общ. ч. в.), терофитов - 192 (13%), геофитов - 142 (9,5%), фанерофитов - 123 (8,1%), хамефитов - 97 (6,5%) т.е. флора Ск-Дп и качественно и количественно является флорой гемикриптофитов, а в спектрах биоморф всех поясов значительно преобладают гемикриптофиты. Для фанерофитов, криптофитов и терофитов характерно возрастание процентного содержания от альпийского к поясу щироколиственных лесов - обратная тенденция наблюдается для хамефитов;
e. Флора Ск-Дп содержит в своем составе 11 узколокальных эндемиков и 26 субэндемиков. Исключительно к известнякам (географически к Скалистому хребту) приурочено 15 видов для локальных эндемиков характерно превалирование числа неоэндемиков; отмечено 9 стеноэндемиков и 2 эвриэндемика; 6 авто - и 5 аллохтонных эндемиков.
f. Третичных реликтов во флоре Ск-Дп- 32 вида, ксеротермиче¬ских - 79, гляциальных - 62. Анализ полученных данных подтверждает представление о территории Ск-Дп как о рефугиуме;
g. Изложены основные этапы геологической истории и флорогенеза.
3. Наиболее богат видами субальпийский пояс - 796, немногим меньше в поясе широколиственных лесов - 782, поясе нагорных ксерофитов - 731 и 268 - в альпийском. Черты приуроченности к одному поясу проявляют 656 видов, в двух поясах встречаются 460 видов, в трех - 357 и 22 - в четырех. Наиболее самобытным и оригинальным является альпийский пояс.
4. По результатам дробного флористического районирования выделены четыре подрайона: Баксано-Малкинский, Чегемо-Балкарский, Хазнидоно- Суканский и Былымо-Хуламский депрессионный.
5. Список редких и сокращающих свою численность видов растений флоры Ск-Дп нуждающиеся в охране включает в себя 136 видов, относящихся к следующим категориям охраны: I-14; II-28; III-24; IV-21; V-49 видов. 69 ви¬дов из этого числа занесены в Красные книги (СССР, РСФСР, КБР).
Анализ существующей на сегодняшний день сети ООПТ в КБР показывает, что абсолютное большинство видов Ск-Дп нуждающихся в федеральной и региональной охране, их популяции и комплексы, не входят ни в одну из особо охраняемых территории. С учетом полученных данных рекомендована схема оптимального размещения флористических заказников, определены их границы.
6. Определены группы растений по ресурсному значению: декоративные (214 видов), лекарственные и витаминные (284), медоносные (219), кормовые (87) и пищевые (93).



