Анализ флоры гор Каркаралы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Анализ флоры гор Каркаралы

Флора, как естественно-историческое образование, является составной частью экосистем, и служит основным показателем происходящих изменений естественного или антропогенного происхождения [1]. В целях сохранения биологического разнообразия в Казахстане необходимо проводить оценку современного состояния региональных флор, оценивать их структуру и перспективу рационального использования [2].

На территории Карагандинской области (Центральный Казахстан) интересным объектом исследования являются горы Каркаралы, представляющие собой реликтовые сосновые леса с комплексом уникальных растительных сообществ [3, 4]. Несмотря на многолетние ботанические исследования [5], комплексный анализ флоры данного горно-лесного массива проведен не был.

Исходя из вышесказанного, целью нашего исследования являлось проведение таксономического анализа флоры гор Каркаралы с оценкой экологической структуры, типов ареалов, жизненных форм и хозяйственно-полезных групп растений.

Материалы и методы

Объектом исследования являлись дикорастущие виды растений гор Каркаралы (Каркаралинский район, Карагандинская область). Исследования проводили в период 2000-2009 гг.

При выполнении исследований авторами анализировался гербарный материал, хранящийся на кафедре ботаники КарГУ им. Е.А. Букетова (г. Караганда), в Жезказганском ботаническом саду (г. Жезказган) и в МНПХ «Фитохимия» (г. Караганда), имеющиеся литературные источники [6-18], а также результаты собственных полевых исследований.

Анализ жизненных форм растений проводили согласно работы И.Г. Серебрякова [19], экологический анализ - с учетом отношения растений к почвенной влаге [20]. Латинские названия растений приведены согласно сводки С.К. Черепова [21]. Выявление хозяйственно-ценных видов проводили с учетом данных, приведенных в публикациях Н.В. Павлова [22], М.К. Кукенова [23] и ряда авторов [24-29]. Выделение типов ареалов растений проводили на основе их современного распространения с учетом принципов ботанико-географического районирования [30-35].

Результаты и их обсуждение

Горы Каркаралы (или Каркаралинский горно-лесной массив) расположен на востоке Сарыарки, на территории Каркаралинского района Карагандинской области и представляет собой мелкосопочный рельеф с изолированными массивами низкогорий, простирающийся с севера - северо-запада на юго-восток на 30-35 км, шириной 20-25 км. Горы являются одними из наиболее высоких в Центральном Казахстане и состоят из отдельных грядовых гор (Жиренсакал, Актерек, Мырзашокы, Каркаралы, Бугулы, Коктюбе, Шанкоз) [4]. Самый высокий пик - Комсомольский с высотой 1403 м над ур.моря, входящий в южную гряду Жиренсакал. Юго-восточнее этой гряды расположены горы Актерек высотой 1230 м над ур.моря и Мырзашокы высотой 1170 м над ур.моря. Севернее расположены: зубчатая гряда Каркаралы высотой до 1115 м над ур.моря (давшая название всему горно-лесному массиву), гряда Бугулы (1323 м над ур.моря) и гряда Шанкоз высотой до 1360 м над ур.моря. На западе расположена семивершинная Коктюбе - 1254 м над ур.моря. Каркаралинский горно-лесной массив разделен широкими межгорными долинами - Кендара, Курозек, Каратока и другие, богат пресными подземными водами.

Разнообразие рельефа, почвенных ресурсов определило развитие значительного флористического разнообразия.

Таксономический анализ. В составе флоры гор Каркаралы было выделено 759 видов, относящихся к 352 родам и 85 семействам, что составляет 60,4 % от видового состава, 81,1 % от родового состава и 85,9 % от состава семейств флоры Центрального Казахстана [36]. Основу флоры гор Каркаралы составляют цветковые растения (737 видов или 97,1 % от общего числа видов), хвощи, папоротники и голосемянные - представлены не значительно (0,8; 1,7 и 0,3 % соответственно). Общее число двудольных составило 587 видов или 77,3 % от общего числа видов; однодольных - 150 видов или 19,7 % (таблица 1).

Таблица 1Распределение растений гор Каркаралы по систематическим группам

Анализ распределения видов по семействам позволил выявить крупнейшие группы. Так, самое крупное семейство по числу родов и видов Asteraceae (50 родов, 131 вид или 17,3 %), далее второе место занимает сем. Poaceae (32 рода, 63 вида или 8,3 %), на третьем месте находится сем. Rosaceae (16 родов, 44 вида или 5,8 %). Далее следуют сем. Fabaceae, Caryophyllaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Cyperaceae, Apiaceae и Lamiaceae (рис. 1).

В таблице 2 приведены сведения о крупнейших родах флоры гор Каркаралы. Так, доминирующие положения среди родов занимают Artemisia (25 видов или 3,29 % от общего числа видов), Carex (23 вида или 3,03 %), Potentilla (14 видов или 1,85 %), Astragalus (12 видов или 1,58 %), Allium и Veronica (по 11 видов или 1,45 %), Polygonum и Silene (по 9 видов или 1,18 %), Poa и Salix (по 7 видов или 0,92 %). Вышеуказанное распределение соответствует общему распределению видов по таксономическим группам в центрально-казахстанском мелкосопочнике [30].

Таблица 2Спектр 10 ведущих родов флоры гор Каркаралы

Экологический анализ. Нами выделено 7 экологических групп растений по отношению к условиям почвенного увлажнения: гидрофиты (водные растения), гигрофиты (прибрежно-водные растения), мезогигрофиты (растения переувлажненных почв), мезофиты (влаголюбивые растения), ксеромезофиты (растения, приспособленные к условяим с запасом влаги в почве несколько ниже среднего), мезоксерфиты (растения сухих мест) и ксерофиты (растения, произрастающие в условиях постоянного дефицита влаги).

В результате экологического анализа было выявлено, что большую часть видов составляют мезофиты - 318 видов (рис. 2). Это: Rubus saxatile, Fragaria vesca, Equisetum arvense, Delphinium elatum и другие. На втором месте находится группа ксерофитов - 143 вида, виды которой представлены Ephedra distachya, Helichrysum arenarium, Centaurea sibirica, Artemisia nitrosa, Artemisia austriaca. На третьем месте расположена группа мезоксерофитов - 109 видов. Среди них: Chenopodium album, Saussurea salsa, Ziziphora clinopodioides. На четвертом месте - группа ксеромезофитов (90 видов). Остальная часть представлена мезогигрофитами (60 видов), гидрофитами (22 вида) и гигрофитами (17 видов).

Экологические группы: 1 - гидрофиты, 2 - гигрофиты, 3 - мезогигрофиты, 4 - мезофиты, 5 - мезоксерофиты, 6 - ксеромезофиты, 7 - ксерофиты

Рис. 2. Распределение видов растений флоры гор Каркаралы (Каркаралинский район Карагандинской области) по экологическим группам

Анализ жизненных форм. Среди исследуемых видов растений гор Каркаралы нами были выделены следующие экоморфы: деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, полукустарнички, травянистые многолетники, малолетники (одно- и двулетние растения) (таблица 3).

Таблица 3Биоморфологическая структура флоры гор Каркаралы

Преобладающая часть жизненных форм представлена травянистыми многолетниками - 505 растений, что составляет 66,53 % от общего числа видов. Это представители родов Astragalus, Veronica, Stipa, Saussurea, Serratula, Mentha, Salvia, Angelica и многие другие. Второе место занимают одно- и двулетние растения - 172 вида (22,66 %) - виды из родов Poa, Isatis, Solanum, Hyoscyamus, Picris и других. На третьей позиции располагаются кустарники Juniperus sabina, Rosa laxa, Rosa spinosissima, Ribes nigrum, Rubus idaeus, Spiraea hypericifolia и другие. Остальные биоморфы представлены незначительным числом видов.

Ареалогический анализ. Во флоре гор Каркаралы отмечено 16 типов ареалов, которые объединены в 3 группы: космополитную, бореальную и степную (таблица 4).

Таблица 4Распределение видов флоры гор Каркаралы по типам ареалов

Как показывает ботанико-географический спектр, во флоре гор Каркаралы наиболее многочисленными являются виды палеарктического типа ареала - 208 растений (27,50 % от общего состава флоры), на втором месте находится голарктический тип - 155 видов или 20,42 %. Третью позицию удерживают евросибирский растения - 110 видов или 14,49 %. На четвертом месте располагаются космополитные растения - 98 видов или 12,91 %. Остальные типы ареалов представлены не значительным числом видов (от 4 до 43), при этом 12 оставшихся групп составляет 24,68 % от общего видового состава.

На исследуемой территории отмечено 11 эндемов: Iris haematophylla, Atriplex crassifolia C.A. Mey, Silene karkaralensis A.Dmitr.et M.Pop., Berberis karkaralensis Kornilova et Potap., Papaver tenellum Tolm., Еuphorbia andrachnoides Schrenk, Hyssopus macranthus Boriss., Thymus lavrenkoanus Klok., Artemisia kasakorum (Krasch.) Pavl., Serratula kirgisorum Iljin, Phalacrachena calva (Ledeb.) Iljin, что составляет 1,45 % от общего числа видов.

Анализ полезных растений. На территории гор Каркаралы отмечены следующие хозяйственно-ценные группы растений: технические, лекарственные, эфирно-масличные, ядовитые, кормовые, пищевые, декоративные, медоносные, витаминные и инсектицидные (рис. 3). Общее число полезных растений флоры составило 445 видов (58,63 % от видового состава флоры).

Хозяйственно-полезные группы: 1 - кормовые, 2 - технические, 3 - лекарственные, 4 - медоносные, 5 - декоративные, 6 - пищевые, 7 - инсектицидные, 8 - витаминные, 9 - ядовитые, 10 - эфирно-масличные

Рис. 3. Основные полезные группы растений флоры гор Каркаралы

Наибольшую группу составляют лекарственные, кормовые и технические растения, незначительно представлены декоративные и инсектицидные.

Таким образом, во флоре гор Каркаралы выявлено 759 видов сосудистых растений, относящихся к 352 родам и 85 семействам. Доминирующими семействами являются Asteraceae, Poaceae, Rosaceae, Fabaceae, Caryophyllaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Cyperaceae, Apiaceae и Lamiaceae; ведущими родами Artemisia, Carex, Potentilla, Astragalus, Allium, Veronica, Polygonum, Silene, Poa, Salix. В экологическом спектре преобладают мезофиты, ксерофиты и мезоксерофиты; среди жизненных форм - травянистые многолетние растения. Крупнейшими типами ареалов являются палеарктический, голарктический и евразиатский. Среди хозяйственно-ценных видов наибольшая группа принадлежит лекарственным, кормовым и эфирно-масличным растения.

Полученные результаты могут быть использованы для формирования региональной флоры - Центральный Казахстан.

Список литература

флора каракалинский географический растение

1. Голоскоков В.П. Флора Джунгарского Алатау: (конспект и анализ). - Алма-Ата: Наука, 1984. - 224 с.

2. Байтенов М.С. Флора Казахстана. Т. 2. Родовой комплекс флоры. - Алматы: Гылым, 2001. - 280 с.

3. Ержанов Е.Т., Ержанов Т.Н., Шарипов Ш., Махметов Ж. Степные экосистемы казахского мелкосопочника // Мат.межд.науч.-практ.конф. актуальные проблемы экологии и природопользования в Казахстане и сопредельных территориях. - Павлодар, 2006, Ч. 1. - 213-214.

4. Каркаралинский государственный национальный парк. - Алматы, 2004. - 83 с.

5. Куприянов А.Н., Манаков Ю.А., Хрусталев И.А. История изучения флоры Каркаралинских гор // Труды межд.науч.конф. Растительный мир и его охрана. - Алматы, 2007. - С. 45-47.

6. Павлов Н.В. Флора Центрального Казахстана. Ч. 1. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1928. - 178 с.

7. Павлов Н.В. Флора Центрального Казахстана. Ч. 2. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1935. - 546 с.

8. Павлов Н.В. Флора Центрального Казахстана. Ч. 3. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1938. - 428 с.

9. Денисова Л.В. Сфагновое болото в Каркаралинских горах // Ботанический журнал. - 1962. - Т. 17. - № 9. - С. 1354-1358.

10. Денисова Л.Ф. О новых местонахождениях некоторых редких растений Центрального Казахстана // Научные основы охраны природы. - 1973. - Вып. 2. - С. 319-323.

11. Горчаковский П.Л. Лесные оазисы Казахского мелкосопочника. - М.: Наука, 1987. - 158 с.

12. Ержанов Т.Н., Ержанов Е.Т., Шарипов Ш., Махмутов Ж., Байтулин И.О. Экологические особенности происхождения реликтов флоры сосновых лесов Каркаралинских гор // Материалы III межд.науч.-практ.конф. Актуальные проблемы экологии. Т. 1. - Караганда, 2004. - С. 127-129.

13. Куприянов А.Н. О новом виде рода Gypsophila (Caryophyllaceae) из Центрального Казахстана // Ботанический журнал. - 1989. - Т. 74. - № 12. - С. 1785-1786.

14. Куприянов А.Н., Михайлов В.Г. Новое нахождение Epipogium aphyllum (Orchidaceae) // Ботанический журнал. - 1987. - Т. 73. - № 10. - С. 1403-1404.

15. Куприянов А.Н., Михайлов В.Г. Новые и редкие растения для Центрального Казахстана // ботанический журнал. - 1989. - Т. 74. - № 4. - С. 545-547.

16. Куприянов А.Н., Михайлов В.Г. Новые и редкие растения ранневесенней флоры Центрального Казахстана // Ботанические материалы института ботаники. - Алма-Ата, 1987. - Вып. 15. - С. 11-13.

17. Анапиев И.М. Редкие растения Каркаралинских гор как объект охраны // Сб.науч.тр. Охрана генофондов и рациональное использование растительности Центрального Казахстана. - Караганда: Изд. КарГУ, 1990.- С.10-13.

18. Куприянов А.Н., Михайлов В.Г. Список растений Каркаралинского национального парка // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. - 2007. - Вып. 13. - С. 5-38.

19. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. - М.: Высшая школа, 1962. - 378 с.

20. Быков Б.А. Экологический словарь. - Алма-Ата: Наука, 1983. - 216 с.

21. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). - Санкт-Петербург: Изд-во Наука, 1995. - 992 с.

22. Павлов Н.В. Растительное сырье Казахстана. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1947. - 552 с.

23. Кукенов М.С. Ботаническое ресурсоведение Казахстана. - Алматы: Гылым, 1999. - 160 с.

24. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Magnoliaceae - Limoniaceae. - Л.: Наука, 1984. - 460 с.

25. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Paeoniaceae - Thymelidaceae. - Л.: Наука, 1985. - 336 с.

26. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Rutaceae - Elaeagnaceae. - Л.: Наука, 1988. - 357 с.

27. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семейства Caprofoliaceae - Plantaginaceae. - Л.: Наука, 1990. - 328 с.

28. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; семействo Asteraceae (Compositae). - СПб.: Наука, 1993. - 540 с.

29. Дикорастущие технические и лекарственные растения Казахстана // Труды Ин-та ботаники АН КазССР. - 1975. - Т. 34. - С. 67-74.

30. Карамышева З.В., Рачковская Е.И. Ботаническая география степной части Центрального Казахстана. - Л.: Наука, 1973. - 250 с.

31. Голоскоков В.П. Флора Джунгарского Алатау: (конспект и анализ). - Алма-Ата: Наука, 1984. - 224 с.

32. Ареалы лекарственных и родственных им растений СССР (Атлас). - Л.: Изд-во Ленинг.ун-та, 1983. - 208 с.

33. Толмачев А.И. Метод конкретных флор. - М.: Наука, 1982. - 210 с.

34. Лавренко Е.М. Провинциальное разделение Центральноазиатской и Ирано-Туранской подобласти Афро-Азиатской пустынной области //Бот. журн. - 1965. - Т 50, № 1. - С. 3-15.

35. Коровин Е.П. Растительность Средней Азии и южного Казахстана. - Ташкент: Госуд. Ср.-Аз.изд., 1934. - 480 с.

36. Ишмуратова М.Ю., Тлеукенова С.У. О сосудистых растениях флоры Центрального Казахстана // Вестник КарГУ, серия биология, медицина, география. - 2009. - № 4. - С. 9-20.

Размещено на Allbest.ru