Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Таблица 1

Ареал, экотипы и встречаемость водных и прибрежно-водных растений
Кара-Чумышского водохранилища

Окончание таблицы 1

Примечание: Ареал (в региональном отношении): П – плюрирегиональные, Г – голарктические, ЕА – евроазиатские, ЕС – евросибирские; в зональном отношении: п – плюризональные, асм – арктосубмеридиональные, бм – бореально-меридиональные, бсм – бореально-субмеридиональные, тсм – темперантно-субмеридиональные [6]; Экотипы: ГД – гидатофиты, ПЛ – плейстофиты, ГЛ – гелофиты, ГГФ – гигрогелофиты, ГФ – гигрофиты, ГМФ – гигромезофиты, МФ – мезофиты. Частота встречаемости: 1 – редко, 2 – изредка (не часто), 3 – умеренно, 4 – часто, 5 – обычный вид (очень часто).

Кара-Чумышское водохранилище расположено у подножия Салаирского кряжа, на границе таежно-лесных и лесостепных ландшафтов Кузнецкой котловины. Территория водосбора, находящаяся на стыке лесной и степной зон, сочетает в себе бореальные (северные таежные) и субмеридиональные (степные) элементы растительного покрова. Во флоре водохранилища наиболее многочисленными являются макрофиты двух типов ареалов: голарктического плюризонального – 15 видов и космополитного (плюрирегионального плюризонального) – 8 видов. Еще в трех типах ареалов – евразиатских плюризональном и бореально-меридиональном – содержится по 4 и 3 вида соответственно, а в голарктическом бореально-меридиональном – 3 вида. Четыре типа ареалов являются редкими для данной флоры, это голарктический бореально-субмеридиональный (Scolochloa festucaceae), евразиатский температно-субмеридиональный (Nymphoides peltata), а также евросибирские плюризональный (Potamogeton lucens) и аркто-субмеридиональный (Carex acuta). В целом во флоре водохранилища лидируют широко распространенные виды. На долю плюрирегиональных (21,6%), голарктических (48,6%) и евразиатских (24,3%) видов приходится почти 94,5% видового состава флоры.

Почти такой же высокий процент (86,5%) составляют плюризональные и субплюризональные виды, распространение которых связано более чем с двумя природными зонами (к первым отнесены виды, встречающиеся от Арктики до субтропиков и тропиков, ко вторым – распространенные более чем в двух, но не во всех, природных зонах). Кроме этих видов во флоре Кара-Чумышского водохранилища заметную роль играют бореально-меридиональные растения, доля которых составляет 13,5%.

Географический анализ водного ядра флоры дает сходную картину. Ведущие позиции также занимают широко региональные и полизональные виды, при этом их доля значительно возрастает (до 96,2% и 92,3% соответственно).

Полученный географический спектр флоры полностью отражает как азональные особенности водной растительности, так и ее региональные черты.

Видовое разнообразие флоры Кара-Чумышского водохранилища значительно различается по его участкам: от 17 видов в заливе р. Кармак до 22 видов в верхнем озеровидном расширении и нижней приплотинной части. В р. Кара-Чумыш, выше и ниже водохранилища, встречено 14 и 15 видов соответственно, в заливе р. Анчереп – 11, а в устье р. Толдушка – 5 видов. Высокое видовое разнообразие в верхнем озеровидном расширении связано с мелководностью этого участка, илистыми и илисто-песчаными грунтами и более стабильным по сравнению с другими участками уровенным режимом – степень зарастания этого участка водохранилища составляет около 70-80%. В отличие от остальных участков водохранилища, по площади зарастания здесь доминируют не только гидато- и гелофиты (Potamogeton lucens, P. pectinatus и P. perfoliatus, Phragmites australis, Typha angustifolia и Butomus umbellatus), но и плейстофиты (Nymphoides peltata, Lemna minor, L. trisulca и Spirodela polyrhiza).

Распределение видов по частоте встречаемости в водохранилище и впадающих в него реках значительно различается. Флора водохранилища почти наполовину (44%) представлена редкими и изредка встречающимися видами, доля часто встречающихся и обычных видов составляет около 34%. Во флоре притоков отмечается снижение доли редких и изредка встречающихся видов (до 25%) и повышение процента обычных и часто встречающихся растений (до 56%), при этом доля умеренно встречающихся видов практически не изменяется. К числу истинно редких относятся такие виды как Nymphaea candida, Utricularia minor и U. vulgaris, Hydrilla verticillata, являющиеся в целом редкими для данной территории и типа водного объекта. Часть видов является редкими именно для данной флоры – это заходящие в воду береговые гигро- и мезофиты Rumex crispus и R. confertus, Barbarea arcuata, Stachys palustris, Agrostis gigantea, Phalaroides arundinaceae. Редкость остальных видов (Butomus umbellatus, Eleocharis palustris), являющихся низкотравными гелофитами, связана с их экотопической приуроченностью к участкам с пониженным уровнем воды и мощными илистыми отложениями [3], которые встречаются только в верховьях водохранилища.

Продукция. Среди макрофитов основными продуцентами органического вещества в водохранилище являются воздушно-водные растения, в частности высокотравный гелофит рогоз узколистный (Typha angustifolia), продуцирующий от 761,3 до 1385,3 г/м2 в год (табл. 2). Менее продуктивны сообщества полностью погруженных растений – рдестов гребенчатого и блестящего (Potamogeton pectinatus и Potamogeton lucens). Из группы растений с плавающими на воде листьями обильны по площади зарастания болотноцветник щитолистный (Nymphoides peltata) и горец земноводный (Persicaria amphibia), однако их продукция значительно ниже, чем у рогоза узколистного.

Таблица 2

Биомасса и продукция доминирующих макрофитов в Кара-Чумышском водохранилище и его притоках, сентябрь 2013 г.

Примечание: ВСВ – воздушно-сухой вес, ПР – продукция

Другие представители водной и прибрежно-водной растительности Кара-Чумышского водохранилища формируют разнообразные фитоценозы лишь на локальных участках в заливах или в устьях рек и не образуют биомассы, сопоставимой с уровнем основных продуцентов.

В целом, водохранилище, имеющее вытянутую извилистую в очертании форму, зарастает неравномерно. К слабо зарастающим относятся глубокие центральный и приплотинный участки водохранилища, где небольшие по площади сообщества макрофитов расположены только вдоль береговой линии. Наиболее заросшим и высокопродуктивным является участок верхнего озеровидного расширения, где доминирует сообщество рогоза узколистного с болотноцветником щитолистным. Верхняя граница распространения этих сообществ составляет около 1,5 м. Проективное покрытие в сообществах в ярусе полупогруженных растений достигает 40%, в ярусе плавающих – до 80%. В качестве сопутствующих видов выступают ряска малая (Lemna minor) и многокоренник (Spirodela polyrhiza), в толще воды массово развивается ряска тройчатая (L. trisulca) (проективное покрытие до 90%). На участках открытой воды на глубине до 2,0 м широко распространены также сообщества рдестов блестящего и гребенчатого. Общее проективное покрытие составляет 65-70%, величина образуемого ими органического вещества колеблется от 115,2 (рдест блестящий) до 614,4 (рдест гребенчатый) г/м2 в год.

Верхняя часть заливов рек Кармак и Анчереп и устье р. Толдушка также обильны заросли макрофитами (до 40%). Вдоль берегов и на мелководных участках (до 0,5 м) образует сообщества рогоз узколистный, в нижнем ярусе встречается рдест гребенчатый, в ярусе плавающих – горец земноводный; их общая годовая продукция не превышает 278,4 г/м2в год. За полосой рогоза на глубине до 1,8 м распространен болотноцветник щитолистный, образующий монодоминантные сообщества с небольшим проективным покрытием (до 45%) и низкой продуктивностью (67,2 г/м2 в год). В центре заливов, на глубине 0,5-0,8 м, широко распространены сообщества горца земноводного и рдеста гребенчатого с проективным покрытием от 70 до 90 %, количество органического вещества, образуемого ими за год, достигает 208 и 132 г/м2в год соответственно.

В целом, количество органического вещества, продуцируемого доминантами (рогозом узколистным и болотноцветником) на 1 м2 в год в Кара-Чумышском водохранилище, соответствовало подобным величинам для Бердского залива Новосибирского водохранилища (рогоз 945,6 г/м2 в год; болотноцветник 110,4 г/м2 в год) и сходно с продукцией рогоза узколистного в расположенном в этом же регионе Беловском водохранилище (1003 г/м2 в год) [5].

Заключение

Флора Кара-Чумышскго водохранилища имеет невысокое видовое разнообразие, что обусловлено географическими и климатическими особенностями территории, а также гидрологическим режимом и морфометрическими характеристиками водоема и очень близка к флоре естественных водоемов региона.

Водохранилище образовано на реке Кара-Чумыш, и на начальном этапе формирования в составе его флоры, вероятно, преобладали виды, свойственные реке и притокам водохранилища. На современном этапе существования флора водохранилища несет в себе черты, преимущественно, лимнических систем, что выражается в доминировании видов, характерных для замкнутых и слабопроточных водоемов с колебаниями уровня воды в течение вегетационного сезона (Nymphoides peltata, Lemna minor, L. trisulca и Spirodela polyrhiza, Potamogeton lucens, Typha angustifolia, Sagittaria sagittifolia).

Во флоре водохранилища, как во флоре озер, доминируют представители водного ядра (гидато-, плейсто- и гелофиты), прибрежно-водная растительность характеризуется низким видовым разнообразием, что связано с особенностями строения берегов и колебаниями уровня воды.

Основу флоры составляют виды, имеющие плюрирегиональный, голарктический и евразиатский ареалы, а также виды, распространение которых связано более чем с двумя природными зонами (плюризональные и субплюризональные). Заметную роль во флоре играют бореально-меридиональные растения. Таким образом, географический спектр флоры полностью отражает как азональные особенности водной растительности, так и ее региональные черты.

Растительный покров водохранилища характеризуется мозаичностью и выраженной поясностью. Наибольшее таксономическое и ценотическое разнообразие отмечено в верхнем озеровидном расширении, для которого также характерна гиперфункция развития фитоценозов.

Распространение в водохранилище преимущественно эвритопных видов, приспособленных к широкому диапазону факторов окружающей среды, а также видов-индикаторов мезо- и эвтрофных водоемов, наряду с относительно высокими значениями биомассы служат показателем высокого трофического статуса Кара-Чумышского водохранилища. Принимая во внимание, что в настоящее время доступные мелководные участки водохранилища практически полностью заняты водной растительностью можно предположить, что экосистема водохранилища находится в стадии стабилизации.