В последнее время большое количество флористических исследований на территории центрального региона показывают, что состояние флоры тесно связано с хозяйственной деятельностью и антропогенным влиянием на окружающую среду. Прекращение хозяйственной деятельности не всегда положительно, а антропогенное влияние имеет не только негативные последствия для редких и уязвимых видов растений. В статье приводятся результаты наблюдений, полученные в ходе исследований последних лет, в которых отмечено присутствие орхидных на антропогенных экотопах Ивановской области. Представители семейства Orchidaceae эндемики, стенобионты и отличаются узкой экологической амплитудой, специфическими особенностями онтогенеза, энтомофилией, микотрофией и рядом других особенностей, которые делают эти растения уязвимыми к окружающей среде. Виды семейства Orchidaceae повсеместно сокращают численность и внесены во многие региональные Красные книги. Для некоторых видов орхидных Ивановской и других областей прослеживается тенденция к сокращению численности [1, с. 43; 2, с. 22–24]. Вероятно, это может быть связано и с сокращением использования хозяйственных территорий, повлекшим за собой зарастание местообитаний некоторых видов орхидных – низкотравных и заливных лугов, на которых ранее производился выпас скота.
Обычно виды семейства Orchidaceae отдают предпочтение мало нарушенным местам и избегают синантропных местообитаний. Между тем на территории Ивановской области обнаружен ряд нарушенных экотопов, где произрастают представители семейства Орхидные.
Материалы и методы исследования
В 2009–2017 гг. при поддержке программы по ведению Красной книги Ивановской области проводились специальные флористические исследования административных районов для изучения распространения видов семейства Орхидные. При исследовании Ивановской области использовался традиционный маршрутно-рекогносцировочный метод и стационарный (метод закладки геоботанических площадок) [3, с. 184]. В результате было исследовано 12 стационарных точек. Для точной регистрации местонахождений видов орхидных составлялись флористические списки экотопа, отмечались географические координаты местонахождений популяций, места находок и растения фотографировались, в результате создана фототека. Все местонахождения картировались с дифференцированным обозначением данных, особо отмечались места, известные только по литературным источникам. При обнаружении крупных популяций проводилось морфологическое исследование растений, отдельные экземпляры собирались в гербарии. Популяционные исследования проводились по стандартным описательным методикам [3, с. 184; 4, с. 146]. Гербарные листы хранятся в Ивановском государственном университете (IVGU), дублеты и наиболее интересные находки переданы в гербарий Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН (LE) и гербарий им. Д.П. Сырейщикова (MW). Отдельно проводился сбор гербария видов рода Dactylorhiza для уточнения сложных в видовом отношении гибридных форм. Критически проанализированы гербарные материалы, хранящиеся в фондах Ивановского государственного университета (IVGU) и фондах Ивановского областного краеведческого музея им. Бурылина. Проанализированы гербарные листы фондов им. Д.П. Сырейщикова (MW) и гербарий Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН (LE), систематизированы литературные данные. В ходе работы полученная информация обобщалась в виде базы данных «Виды семейства Orchidaceae Ивановской области».
Результаты исследования и их обсуждение
В 2009–2017 гг. были обследованы карьеры на территории Ивановской области, вышедшие из эксплуатации: известняковые, песчаные и торфяные. Проведены исследования в 20 городах Ивановской области, а также отвалы ж/д путей и другие нарушенные участки. Составлены флористические списки, сделаны фотографии. Была оценена численность редких и уязвимых видов орхидных. Коллегами из Ивановского государственного университета проведены исследования тенденции зарастания карьеров и развития сукцессионных процессов [5, с. 224–227]. Некоторые виды растений обитают в регионе именно на карьерах и нарушенных экосистемах в связи с крайней редкостью природных аналогов их местообитаний (например, Cypripedium calceolus).
В результате проведенной работы всего изучено более 30 нарушенных местообитаний, из них 4 песчаных и известково-щебневых, а так же 2 торфяных карьера, и более 20 территорий городской среды. На них отмечено 10 видов орхидных из 23 отмеченных в регионе. В том числе 2 вида включены в Красную книгу России (2008) – Cypripedium calceolus и Dactilorhiza traunsteineri. В региональную Красную книгу (2010) 3 вида: Malaxis monophyllos, Epipactis palustris, Dactilorhiza maculata, а также редкие виды, нуждающиеся в охране: Dactylorhiza incarnata, D. fuchsii, Listera ovata, Platanthera bifolia, Epipactis helleborine.
Для всех перечисленных выше видов в течение 7 лет проведены мониторинговые исследования и описана динамика развития популяций, что говорит о приспособленности на нарушенных местообитаниях. Особенностью разработанных карьеров можно считать большое сходство их флоры с флорой окружающих естественных выходов известняка.
Произрастание орхидных на территории антропогенных экотопов связано с рядом благоприятных для этих видов факторов. Отсутствие видовой конкуренции на данном этапе сукцессионного процесса, открытые для поступления солнечного света местообитания, а также хорошее увлажнение, нужный химический и механический состав почв и наличие известняка в субстрате.
Для многих видов орхидных болотно-минеротрофного комплекса – редких в регионе и центральной России – заболачивающиеся отвалы известняковых карьеров являются одними из немногих местообитаний, представляя собой модель исчезнувших природных экосистем – увлажненных минеротрофных комплексов. Наибольшее число редких видов орхидных выявлено на отвалах зарастающих карьеров и на заболоченных участках котлованов с выходами грунтовых вод. Такие участки являются прототипами минеротрофных болот – редких и уязвимых экосистем, которые исчезают в центральном регионе России.
В Южском районе Ивановской области в окрестностях д. Легково отмечена многочисленная популяция Epipactis palustris в днище разрабатываемого известнякового карьера. Популяция произрастает в северо-западной части карьера, где преобладает сравнительно твердая разность карбонатных пород, чередующихся с маломощной глинистой прослойкой. Популяция имеет площадь 11 га, что составляет 27 % от общей площади карьера. Epipactis palustris встречается как группами, так и одиночными экземплярами, чаще в сыроватых местах выхода грунтовых вод на поверхность. При специальном обследовании лесов, окружающих карьер, вид найден не был. Состояние особей отмечено как хорошее, не обнаружено больных и сильно повреждённых растений.
На территории Ивановской области активно ведется добыча песка открытым способом, в результате этого образуются карьеры, которые впоследствии становятся заброшенными и подвергаются действию сукцессионного процесса. Песчаные карьеры являются одной из наиболее часто встречающихся форм техногенного ландшафта [5, с. 224–227].
Крупная популяция Epipactis palustris отмечена в Шуйском районе в котловане выработанного песчаного карьера. Epipactis palustris образует две ценопопуляции: на песчаном и торфянистом грунте в зарослях заболоченного кустарника и на обнаженной триасовой глине среди разреженного травяного покрова, а также кустарниках и мелколесье. Песчаные грунты прикрыты небольшим слоем торфа. Популяция состоит более чем из 1000 особей. Из орхидных также встречаются Listera ovata, Dactylorhiza incarnate и D. fuchsii [6, с. 141–150].
Одно из крупнейших месторождений песка в Ивановской области находится в Тейковском районе в окрестностях с. Золотниковская пустынь. Находится он в 3,5 км к юго-западу от оз. Рубское. С запада и севера месторождение ограничено заболоченным лесом. Сотрудниками ИвГУ проводились стационарные исследования данного карьера [5, с. 224–227]. В результате исследований во флоре старых песчаных карьеров было обнаружено 2 редких вида включенных в Красную книгу Ивановской области (2010) – Malaxis monophyllos и Cypripedium calceolus, последний включен в Красную Книгу России (2008). Cypripedium calceolus растет на облесенных склонах отвалов песчаных карьеров. Крупная группа из 30 генеративных особей и единичные виды на открытых участках у увлажненного понижения, среди разреженного травостоя. За период исследования популяция сохраняет стабильную численность. Распространению этого вида на дне карьера способствовали открытое местообитание и наличие глинистого грунта с большим включением карбонатов, а также близость грунтовых вод. Популяция Malaxis monophyllos находится в понижении склона карьера поросшего молодыми елями, березой повислой и развитым покровом зеленых мхов. На протяжении мониторинговых исследований 2010–2017 гг. популяция чувствует себя уверенно, резких скачков численности не отмечено. Также найдены виды, являющиеся редкими и охраняемыми: Dactylorhiza incarnata, D. fuchsii, Epipactis helleborine, Listera ovata, Platanthera bifolia.
На противоположном берегу оз. Рубское в 0,5 км от западного берега оз. Рубское находятся выработанные торфяные карьеры, на которых отмечена популяция Dactilorhiza maculata и D. traunsteineri. Торфоразработка приурочена к высохшей водно-ледниковой озерной низине, представляющей дно древнего заболоченного озера, ее микрорельеф выровненный, осложненный торфяными карьерами. Численность вида с 2014 г. на данный момент выросла в 1,5 раза, что свидетельствует о росте численности популяции. Вид D. maculata образует многочисленные гибриды, с видами, обнаруженными поблизости – с D. fuchsii, D. incarnata, D. traunsteineri и др. (описаны даже тройные гибриды).
Флористические исследования проводились в разных частях города Иваново, особое внимание уделялось нарушенным местообитаниям. На территории города Иваново встречается 7 видов семейства Орхидные, из них в Красной книге Ивановской области 2 вида: Malaxis monophyllos и Epipactis palustris. Другие виды являются редкими и нуждаются в охране: Dactylorhiza fuchsii, D. incornata, Listera ovatа, Platantera bifolia и Epipactis helleborina [7, с. 418–423].
Наибольший интерес представляет находка в парке им. В.Я. Степанова Malaxis monophyllos, категория редкости – 3. Популяция отмечена на небольшой открытой увлажненной луговине среди подроста ивы козьей и березы белой, в окружении обычной луговой растительности. Вместе с мякотницей были отмечены другие виды орхидных, нуждающихся в охране: Dactylorhiza fuchsii, D. incornata, Listera ovatа. В полукилометре от этого места на левом берегу р. Уводь найдена небольшая популяция Epipactis palustris по краю густых сомкнутых зарослей тростника южного вдоль узкой тропинки на заливном участке вдоль берега реки [7, с. 418–423].
В другом парке – им. Революции 1905 г. М. Шиловым обнаружен вид Epipactis palustris на сыром болотистом лугу в пойме левого берега р. Талки в окрестностях Парка им. Революции 1905 г. Недалеко от этого места обнаружена небольшая популяция Dactylorhiza incornata. Местообитание вида располагается вдоль пешеходной тропы на затапливаемом низкотравном участке луга по правому берегу р. Уводь, в подросте березы пушистой и клена американского. Здесь же отмечено несколько экземпляров D. fuchsii. Поодаль в подросте сосны обыкновенной и березы пушистой единично встречаются экземпляры Platantera bifolia.
На границе парка Харинка по правому берегу одноименной реки отмечена крупная популяция Epipactis helleborina, она занимает место вдоль трассы на границе между рекой и дорогой. Особи крупного размера высотой до 1,5 м. Также на территории парка единично встречаются другие виды: Platantera bifolia и Dactylorhiza fuchsii.
Epipactis helleborina отмечен и в восточной части г. Иваново в 6 м от обочины дороги, ведущей к госпиталю военнослужащих, малочисленная популяция из 10 экземпляров произрастает на затапливаемом весной участке снытиевого березняка.
На восточной окраине города в низине влажного луга обнаружено три вида: Platanthera bifolia, Dactiloriza fuchsii, D. incornata. С одной стороны проходит железная дорога, с другой расположена газораздаточная станция. Отмечен выпас нескольких голов крупного рогатого скота. Ввиду этого факта отмечена тенденция увеличения численности популяции, но в 2011 г. численность снизилась после прекращения выпаса скота и увеличения высоты травостоя, что негативно сказалось на этих видах.
В 1993 г. обнаружена популяция редкого вида, внесенного в Красную книгу России и Ивановской области – Cypripedium calceolus в Тейковском районе в окрестностях с. Зиново по краю соснового леса железнодорожной насыпи. В начале исследования популяция отмечалась как крупная – на площади 5 га выявлены крупные группы и одиночные особи, общее число побегов около 150 генеративных экземпляров. В 2017 г. описываемая популяция состоит из 3 генеративных экземпляров. Численность популяции катастрофически сокращается из-за непрекращающихся ежегодных рубок леса в этом месте [8, с. 192].
В других городах Ивановской области спорадически и небольшими группами были отмечены находки редких видов орхидных, была исследована флора городов: Вичуга, Кинешма, Фурманов, Шуя, Южа, Юрьевец и др. На территории городов Ивановской области отмечены виды, которые встречаются единично или небольшими группами: Dactylorhiza incarnata, D. fuchsii, Listera ovata, Platanthera bifolia, Epipactis helleborine. В городе Вичуга в парке им. Красина, на территории усадьбы Татищева п. Старая Вичуга, а также усадьбе Бакуниных у с. Марфино отмечено 3 вида семейства Orchidaceae: Epipactis helleborine, Platantera bifolia, Dactylorhiza fuchsii. Самым широко распространенным видом является Epipactis helleborine, он встречается на всех исследованных территориях. В парке им. Красина Epipactis helleborine занимает большую площадь парка, количество особей превышает 100 экземпляров.
Заключение
В результате исследований отмечено 10 видов семейства Orchidaceae на территории антропогенно-измененных экотопов Ивановской области, среди них 2 вида включены в Красную книгу России (2008) [9, с. 855] – Cypripedium calceolus и Dactilorhiza traunsteineri. В региональную Красную книгу (2010) 3 вида: Malaxis monophyllos, Epipactis palustris, Dactilorhiza maculata, а также 5 редких видов, нуждающихся в охране.
В разных регионах имеются многочисленные данные о нахождении редких видов растений на техногенно-измененных экотопах. Приводятся мнения о необходимости охранять антропогенные ландшафты как вторичные рефугиумы редких видов. Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что не всегда деятельность людей несет только ущерб для природы. С развитием сукцессионных процессов и сменой флористического состава некоторые виды орхидных, обладающие низкой конкурентоспособностью, не смогут существовать в найденных местообитаниях. Безусловно, бесконтрольная рубка лесов, многочисленные застройки, выброс вредных веществ в окружающую среду и ряд других факторов оказывают негативное влияние на состояние экосистем, но между тем антропогенное воздействие может нести и ряд положительных факторов.
Однако благоприятные факторы нарушенных территорий влияют и на внедрение адвентивных растений, расселение которых может нанести большую угрозу. Техногенные ландшафты – это перспективные территории для расселения новых видов области, как редких, так и адвентивных агрессоров. Необходимо продолжить изучение антропогенных и нарушенных местообитаний на территории Ивановской области, чтобы организовать мониторинговые исследования этих экосистем, определить их роль в сохранении флоры региона, оценить способы их рекультивации и возможные методы охраны.