ЭКОЛОГИЯ, 2012, № 5, с. 324-330
УДК 632.5
ЭКСПАНСИЯ ЧУЖЕРОДНЫХ ВИДОВ РАСТЕНИЙ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ (РЕСПУБЛИКА БАШКОРТОСТАН): АНАЛИЗ ПРИЧИН И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УГРОЗ
© 2012 г. Л. М. Абрамова
Ботанический сад-институт УНЦРАН 450080 Уфа, ул. Менделеева, 195/3
E-mail: abramova.lm@mail.ru Поступила в редакцию 20.01.2011 г.
Проводится анализ причин и экологических последствий инвазий чужеродных видов растений на Южном Урале. Агрессивные инвазивные виды североамериканского происхождения: Ambrosia trifida L., A. psylostachya DC., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen., Hordeum jubatum L., Oenothera biennis L., Bidens frondosa L. и др., внедряются в синантропные и естественные сообщества и доминируют с долей 10—99%. Биомасса растений может достигать 6 кг/м2, плотность — свыше 1000 побегов на 1 м2, семенная продуктивность — до 30 тыс. шт. семян на одно растение, что определяет доминирование видов в сообществах. Экологический вред связан с вытеснением местных видов, засорением нарушенных земель и аллергенностью пыльцы инвазивных видов.
Ключевые слова: инвазии, чужеродные виды, инвазивные виды растений, неофиты, ценопопуляции, семенная продуктивность, контроль численности.
Заносные чужеземные растения, расселяясь, зачастую вытесняют аборигенные виды, что приводит к утрате биологического разнообразия. Наиболее агрессивные чужеземные растения, занесенные из других регионов, которые образуют многочисленное потомство, распространяются на значительное расстояние от родительских особей и, следовательно, обладают потенциальной способностью расселения на больших территориях, называют ивазивными или инвазионными видами (Гельтман, 2006). Это наиболее вредоносные из заносных растений, наносящие колоссальный экономический ущерб. Их вторжение — серьезная экологическая проблема, оно приводит к так называемому "флористическому загрязнению территории" (Чичев, 1988). Нередко они становятся злостными сорняками полей и непахотных угодий, некоторые из них представляют опасность для здоровья людей.
Обсуждению вопросов биологических инвазий в разных регионах мира (Северной Америке, Южной Африке, Австралии, Европе и т.д.) в последние десятилетия были посвящены более 10 Международных симпозиумов, из которых три проходили в России (2001, 2005 и 2010 гг.), а также ряд российских конференций. Во многих странах работают специальные рабочие группы по изучению инвазивных видов, создана Глобальная программа и база данных по инвазивным видам (О^Р). Наибольшее развитие эта тематика полу-
чила в США, где инвазивные виды стали серьезной экологической и экономической проблемой, для решения которой был создан Институт биологических инвазий (Гельтман, 2006).
С 1995 г. мы проводим исследования процессов внедрения чужеродных видов, цель которых — поиск и мониторинг очагов инвазии, изучение инвазивных видов и сообществ с их участием, разработка методов контроля их численности. Некоторые результаты рассматриваются в данной работе.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследования проводили полевым маршрутным методом и охватывали всю территорию Республики Башкортостан (РБ) и ряд прилегающих районов Южного Урала, откуда в республику внедряются некоторые наиболее агрессивные ин-вазивные виды. Собран гербарный материал, составлены карты распространения и выполнено свыше 250 описаний сообществ с участием инва-зивных видов. При оценке инвазивности видов использовали "Черную книгу флоры Средней России" (Виноградова и др., 2010).
В 2004—2010 гг. предприняты специальные по-пуляционные исследования некоторых инвазивных видов в южных, юго-восточных и юго-западных районах РБ, в прилегающих к ней северных и северо-западных районах Оренбургской и юго-западных районах Челябинской областей. Обсле-
довано свыше 200 очагов инвазии семи наиболее агрессивных неофитов, которые прогрессируют и натурализуются в последние годы. Для характеристики ценопопуляций этих видов в каждой из них было заложено по 5 пробных площадей размером 1 м2, на которых учитывали ведущие популяцион-ные параметры (Злобин, 1989а): плотность, т.е. число побегов на 1 м2, высота генеративных растений, надземная биомасса инвазивного вида и сопутствующих видов растений. Репродуктивные показатели (реальная семенная продуктивность) оценивали для 5 инвазивных видов на 25 модельных растениях в нескольких популяциях каждого вида в течение 2—4 лет.
Полученные данные обрабатывали в Microsoft Ехсе1 с использованием программы "Статистика".
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Общая характеристика инвазивных нефитов в РБ
За последние 100 лет на территории РБ появилось более 180 заносных видов растений (т.е. около двух видов в год) и среди них немало инвазивных. Нами выявлено 28 неофитных инвазивных видов, представляющих опасность для экосистем и широко расселившихся или имеющих выраженную тенденцию к расселению: Acer negundo, Amaranthus albus, A. blitoides, Ambrosia artemisiifolia, A. trifida, A. psylostachya, Artemisia sieversiana, Bidens frondosa, Bryonia alba, Cardaria draba, Collo-mia linearis, ^nyza сanadensis, Cyclachaena xanthii-folia, Echinocystis lobata, Elsholtzia ciliata, Elodea canadensis, Fraxinus pennsylvanica, Galinsoga tiliata, G. parviflora, Helianthus tuberosus, H. lenticularis, Hordeum jubatum, Impatiens parviflora, I. glandu-lifera, Oenothera biennis, Portulaca oleracea, Urtica cannabina, Xanthium albinum. Большинство из них — выходцы из Северной Америки, реже — восточно-азиатские или средиземноморские виды, почти половина их состава — представители семейства Asteraceae. В число инвазивных неофитов включено два древесных вида, 19 однолетников, один двулетник, один многолетний гидрофит и пять многолетних травянистых видов, большинство из которых — вегетативно-подвижные растения.
Кроме перечисленных, для Башкортостана известны единичные находки еще около 40 заносных видов, инвазивных в других регионах страны и мира (Reynoutria sachalinensis, Heracleum sos-nowskyi, Solidago canadensis, Sisymbrium wolgense и мн. др.), расселение которых может произойти в ближайшем будущем. Это потенциально опасные для экосистем республики виды. Таким образом, группа инвазивных и потенциально инвазивных растений составляет свыше 60 видов.
Распространение и натурализация агрессивных неофитов
В последние десятилетия в регионе наблюдается активизация инвазий агрессивных неофитов североамериканского происхождения из родов Ambrosia, Xanthium, Galinsoga, Cyclachaena, Bidens, Oenothera и др. (Абрамова, 1997, 2003; Абрамова и др., 2008а, 2009), в первую очередь карантинных амброзий — Ambrosia trifida L., A.psylostachya DC., Cyclachaena xanthiifolia (Nutt.) Fresen, а также Hor-deumjubatum L., Оenothera biennis L. и др. Эти виды представляют угрозу для экосистем региона, так как не только быстро расселяются в антропогенно нарушенных сообществах, но и становятся их доминантами, вытесняя другие виды растений, а также натурализуются в естественных экотопах.
Из инвазивных видов наибольшую опасность представляют виды из рода Ambrosia. Они относятся к трудноискоренимым сорным растениям, наносят значительный ущерб сельскому хозяйству, а также обладают аллергенными свойствами, поэтому включены в перечни карантинных сорняков во многих странах мира, в том числе и в России (Карантин..., 1986; Перечень..., 2003).
В РБ встречается три вида амброзий: Ambrosia trifida, A. psylostachya и A. artemisiifolia. Их массовый занос произошел с кормами из южных регионов России и Украины во время сильной засухи 1975 г. (Абрамова, 1997). Описанию неофитных сообществ с участием видов из рода Ambrosia посвящена специальная работа (Абрамова, 2011). Выявлено, что виды амброзий, обладающие широким экологическим диапазоном, внедряются в самые разные ценозы — от однолетних пионер -ных сообществ до пойменных пастбищ и нарушенных степей, образуя целую серию замещающих сообществ.
Наибольшее распространение в регионе получила Ambrosia trifida: по данным карантинной инспекции занятая видом площадь превышает 15 тыс. га. Этот вид растет преимущественно по нарушенным местообитаниям: обочинам дорог, на мусорных местах вблизи жилья, на пустырях, стройплощадках, в окрестностях ферм, по краям полей, изредка в посевах пропашных и зерновых культур. Нередко встречается около канав, ручьев и речек, на сырых местах, так как предпочитает достаточно влажные и плодородные почвы. Установлено также, что A. trifida широко натурализовалась в поймах южных рек РБ и Оренбургской области — в среднем течении Белой, по рекам Ну-гуш, Большой Ик, Большой Сурень, Касмарка, Сакмара и др., занимая затененные прирусловые местообитания и замещая сообщества классов Galio-Urticetea и Bidentetea tripartitae, нередко обитает в нарушенных или ненарушенных луговых сообществах класса Molinio-Arrhenatheretea. На полях она встречается редко, но потенциально
вполне может стать засорителем посевов, так как является злостным сорняком в других регионах России. Вид распространяется по железным и автомобильным дорогам, с сельскохозяйственными или строительными грузами. Кроме того, ее семена отличаются большей плавучестью. Осыпавшиеся семена амброзии могут быть легко подняты с почвы дождевыми и талыми водами и перенесены на значительные расстояния. Из-за этих особенностей семян распространение сорняка начинается почти всегда с пониженных мест рельефа — по берегам рек, оврагам, кюветам дорог.
Ambrosia psylostachya встречается пока реже, чем A. trífida, но занятые ею площади в регионе исследований самые большие в России — свыше 10 тыс. га. Натурализовалась она по нарушенным пойменным местообитаниям в окрестностях деревень, по песчаным и илистым отмелям, обочинам дорог, реже в нарушенных выпасом степях в юго-западных и центральных районах Предура-лья РБ. Этот вид с разветвленной системой корневищ встречается в широком диапазоне климатических условий: как в засушливых экотопах степного класса Festuco-Brometea, так и во влажных местообитаниях классов Bidentetea tripartitae, Plantaginetea majoris и Molinio-Arrhenatheretea. Амброзия многолетняя также расселяется вниз по течению рек весенними паводками. В отличие от однолетних инвазивных
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.