Анализ флоры гор Улытау (Центральный Казахстан)

В результате исследований и по итогам анализа флоры было установлено, что на территории гор Улытау произрастает 542 вида сосудистых растений, относящихся к 282 родам и 71 семейству. Доминирующие позиции в таксономическом отношении принадлежат семействам Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Boraginaceae, Lamiaceae, Polygonaceae, Apiaceae. Отмечено присутствие 18 эндемйичных видов растений. Экологический анализ выявил 6 экологических групп по отношению к условиям увлажнения, среди которых доминируют мезофиты и ксерофиты. Жизненные формы представлены 7 группами, наибольшая численность принадлежит многолетним травянистым растениям. На территории гор Улытау выявлены 315 хозяйственно-ценных видов растений. По видовому составу флора гор Улытау имеет сходство с флорой гор Каркаралы.

Актуальность. Одной из важнейших проблем современности является сохранение биологического разнообразия, как природных популяций, так за счет помещения видов в искусственно созданные резерваты. Казахстан, как современное государство, за годы независимости ратифицировал Конвенцию по биологическому разнообразию (1994). Однако для выполнения задач, поставленных в Конвенции, необходимо проведение инвентаризации флористического разнообразия, с тем чтобы определить его основные компоненты, которые можно в дальнейшем сбалансированно использовать и сохранять [1].

Одним из уникальных географических точек в Центральном Казахстане являются горы Улытау (Улытауский район Карагандинской области), являющиеся, с одной стороны, мало изученным флористическим районом, с другой — имеющие перспективы активного освоения в качестве туристической природоохранной территории.

Исходя из сказанного выше, целью настоящего исследования являлось изучение флоры сосудистых растений гор Улытау для сохранения ботанического разнообразия и рационального использования хозяйственно-полезных видов. флора гора сосудистый растение.

Объекты и методика исследований

Объекты исследований — флора и растительность гор Улытау. Исследования вели маршрутно-рекогносцировочными и полустационарными методами [2]. Определение видов вели согласно сборникам «Флора Казахстана», т. 1−9 [3−11], «Флора Центрального Казахстана» [12−14]. Уточнение латинских названий происходило согласно сводки С. К. Черепанова [15]. Анализ жизненных форм вели на основе методических указаний И. Г. Серебрякова [16]. Экологические группы растений выделяли по отношению к условиям увлажнения [17]. Анализ сходства флоры гор Улытау с другими регионами (горы Каркаралы и горы Бектауата Карагандинской области) проведен на основе коэффициента флористической общности, предложенного П. Жаккаром [18], по формуле:

где, А — количество видов на 1-й обследованной территории; Б — количество видов на 2-й обследованной территории; С — количество видов, общих для 1-й и 2-й территорий.

При выделении отдельных групп хозяйственно-ценных растений использовали данные научных публикаций [19−29].

Результаты и их обсуждение

Горы Улытау находятся на территории Улытауского района Карагандинской области, юго-западный массив Центрально-Казахстанского мелкосопочника [3]. На севере район граничит с Тобол-Ишимским, Кокшетауским и Иртышским флористическими районами, на востоке — с Западным мелкосопочником, на западе — с Тургайским флористическим районом, на юге — с Бетпакдалой. Климатические условия гор Улытау выражены суровыми континентальными характеристиками (материковый режим температуры воздуха, для которого характерна большая контрастность, резкие сезонные и межгодовые колебания, дефицит влаги, особенно в летний период) [30], формирование растительного покрова сильно зависит от особенностей рельефа.

Таксономический анализ. Результаты полевого обследования, анализ литературных данных и гербарного материала позволили установить, что на территории гор Улытау произрастает 542 вида сосудистых растений, относящихся к 282 родам и 71 семейству (табл. 1).

Ведущими семействами являются Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Boraginaceae, Lamiaceae, Polygonaceae, Apiaceae (табл. 2). Данные ведущие 10 семейств составляют 62,73% от общего числа видов гор Улытау и 62,42% от общего числа родов. Наиболее крупными родами являются полынь (11 видов), астрагал (11), вероника (10), лапчатка (9), смолевка (8), осока (8 видов) (рис. 1).

Отмечено произрастание 18 эндемов, из которых 2 — узкие локальные, произрастающие только на территории данного флористического района, 16 — являются эндемами Казахстана. Анализ флоры позволил выявить 85 географических новинок, ранее не отмеченных в горах Улытау. Также необходимо исключить из списка Pinus sylvestris L., которая не произрастает в горах Улытау, но включена во флору данного флористического района.

Анализ жизненных форм. В результате ранжирования растений по жизненным формам было установлено, что на территории гор Улытау произрастают следующие группы: деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники, полукустарнички, травянистые многолетники и однои двулетники (табл. 3).

Наибольшая доля жизненных форм принадлежит травянистым многолетним растениям — 66,8%. К данной группе относится большинство видового состава семейств Asteraceaea, Apiaceaea, Scrophulariaceae, Lamiaceae, Polygonaceae, Caryophyllaceae, некоторые Rosaceae. Здесь же размещены эфемероиды из семейств Alliaceae, Liliaceae, Ranunculaceae, Fabaceae. На втором месте находятся малолетники, т. е. однои двулетние растения (25,5%). Это обширная группа эфемеров и вегетирующих на протяжении всего вегетационного периода растений из семейств Poaceae, Brassicaceae, Boraginaceae, Chenopodiaceae и др.

Остальные жизненные формы представлены незначительно, от 0,6 до 4,2%. Суммируя результаты, можно сказать, что древесно-кустарниковая флора гор Улытау представлена очень небольшим числом видов — 33 (роды береза, тополь, ива, шиповник, таволга, малина, жимолость, боярышник, кизильник, можжевельник и др.), или 6,0%, тогда как травянистые и частично одревесневающие растения занимают 94%.

Экологический анализ. По отношению к условиям увлажнения были выделены такие группы, как гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксеромезофиты, мезоксерофиты и ксерофиты. Наибольшее число видов принадлежит мезофитам — 197 растений, или 36,5%, (табл. 4). Это такие виды, как Populus tremula, Betula pendula, Rosa laxa, Lonicera tatarica, Fragaria viridis, Rubus saxatile, Serratula coronata, Filipendula ulmaria, Runus caesius, Plantago major, Plantago media, Tanacetum vulgare и др.

Практически аналогичная численность растений приходится на ксерофиты — 192 вида, или 35,6%. Среди данной группы широко распространены Artemisia frigida, Tanacetum ulutavicum, Juniperus sabina, Hypericum scabrum, Silene, Centaurea bippinatifida, Gypsophyla, Stipa, Agropyrum cristatum, Anabasis и др. Третью позицию занимают ксеромезофиты — 71 вид, или 13,1%: Lepidium latifolium, Alyssum tortuosum, Potentilla bifurca, Potentilla canescens, Sanguisorba officinalis, Agrimonia asiatica и др. Остальные группы представлены небольшим числом растений, от 18 до 41 (3,9 до 7,6%).

Таким образом, в горах Улытау флора формировалась на стыке бореальных элементов и типичных степных и полупустынных видов. На территории гор имеется достаточное количество экологических ниш, позволяющих формировать мезофитные сообщества (колковые леса, их опушки, кустарниковые заросли, ручьи, родники и временные водотоки, межсопочные понижения, склоны сопок северной экспозиции). Ксерофиты обитают на равнинных участках, по галечникам, осыпям, по склонам гор, особенно южной и юго-западной экспозиции, на прилегающих долинах, особенно не имеющих речек и временных водотоков. Промежуточные виды присутствуют в небольшом количестве.

Анализ сходства флоры. При анализе сходства флоры гор Улытау были выбраны хорошо изученные и описанные виды флоры региона Центральный Казахстан — горы Каркаралы и Бектауата [31−34]. Результаты показали, что флора гор Улытау имеет коэффициент флористической общности с флорой гор Бектауата 0,23 (число общих видов 171); с флорой гор Каркаралы — 0,32 (число общих видов — 316). Было выявлено, что сходство флоры между горами Улытау и Каркаралы выше, чем между горами Улытау и Бектауата. По-видимому, коэффициент общности, полученный в результате анализа, можно объяснить более сходными мезофитными условиями, сложившимися в горах Улытау и Каркаралы: закрытые от суховеев внутренние равнины, обилие речек, родников и временных водотоков, колковые мелколиственные леса и кустарниковые заросли.

Анализ ведущих семейств показывает, что они могут иметь больший коэффициент общности, чем флоры в целом (рис. 2).

Число сходных видов в ведущих семействах и во флоре в целом у гор Улытау, Бектауата, Каркаралы Анализ полезных растений. Изучение растений гор Улытау позволило выявить 315 видов хозяйственно-ценных видов (табл. 5).

Самой крупной группой среди полезных видов являются лекарственные растения, представленные 273 видами (50,7%) из 182 родов и 63 семейств. Из них 23 вида включены в Фармакопею СССР, а 33 вида — в Фармакопею Республики Казахстан: серпуха венценосная, патриния средняя, шиповник рыхлый, зизифора пахучковидная, тимьян Маршаллиевский и др. [29]. Остальные виды являются заменителями фармакопейных растений, викарными видами и видами, используемыми в народной медицине. Спектры лекарственного действия различных видов растений будут рассмотрены в следующий раз.

На втором месте по численности видов находятся кормовые растения, представленные 262 видами из 172 родов и 47 семейств. Среди кормовых растений максимальное число видов принадлежит семействам Poaceae, Fabaceae и Asteraceae. Наиболее ценными кормовыми растениями являются виды из родов Stipa, Poa, Festuca, Bromus, Glycyrrhiza, Astragalus, Trifolium, Medicago, Onobrychis, Vicia. Данные растения могут служить как пастбищным кормом для домашнего скота и диких животных, так и являться сенокосными.

Группа технических растений представлена 142 видами из 110 родов и 45 семейств. К ним относятся дубильные, волокнистые, красильные, каучуконосные, строительные растения и растения, используемые для изготовления различных изделий.

Флора гор Улытау содержит большое количество медоносных растений — 166 видов из 117 рода и 48 семейств. Наибольшую ценность представляют растения из семейств Lamiaceae (Ziziphora clinopodioides, Thymus, Mentha, Leonurus, Scutellaria и др.), Rosaceae (Filipendula ulmaria, Filipendula vulgaris, Rosa, Geum, Potentilla, Hulthemia, Spiraea) и Fabaceae (Trifolium arvense, Astragalus, Oxytropis, Caragana), являющиеся медоносами и перганосами. Таким образом, имеется хороший потенциал развития пчеловодства в горах Улытау.

Декоративные растения представлены 149 видами из 117 родов и 54 семейств. В декоративное озеленение из древесно-кустарниковых видов используются Betula pendula, Lonicera tatarica, Juniperus sabina, Rosa, Populus, Salix, Rhamnus, Frangula, Crataegus. Для формирования цветников перспективны лук, тюльпаны, Ziziphora clinopodioides, Nepeta, Scutellaria, Gentiana, Iris, Asparagus, Lavatera thuringiaca и др. Некоторые растения (Tanacetum vulgare, Achillea nobilis, Hypericum perforatum, Sanguisorba officinalis, Polygala comosa и др.) можно использовать для создания живых букетов и сухоцветов.

Группа пищевых растений представлена 118 видами из 73 родов и 42 семейств. Меньшая часть группы пищевых растений представлена плодовыми и ягодными видами из родов Rosa, Fragaria, So-lanum nigrum, Crataegus, Rubus. Большая часть надземных или подземных частей растений используются как непосредственно пищевые (Equisetum arvense, Equisetum sylvaticum, Filipendula vulgaris, Tulipa patens, Allium, Asparagus officinalis и др.), а также в качестве приправ к пище и ароматизации напитков (Artemisia dracunculus, Thymus marschallianus, Mentha arvensis, Artemisia absinthium, Peucedanum morisoni и др.).

На территории гор Улытау произрастает 67 видов эфирно-масличных растений, отнесенных к 43 родам и 14 семействам. Наибольшее число эфироносов относятся к семействам Apiaceae, Asteraceae, Lamiaceae. Наибольшее количественное накопление эфирного масла отмечено для таких видов, как Artemisia frigida, Ziziphora clinopodioides, Eryngium planum, Achillea nobilis, Juniperus sabina и др.

Разнообразие инсектицидных растений в горах Улытау незначительно — 27 видов из 26 родов и 12 семейств. Основные инсектицидные свойства проявляют Tanacetum vulgare, Artemisia absinthium, Pulicaria vulgaris, Amaranthus retoflexus, Gypsophila paniculata, Hierochloe odorata и др.

Почво-, лесои фитомелиоративные растения. Данная группа состоит из 28 видов растений из 23 родов и 13 семейств. Виды можно использовать в качестве закрепителей песков, склонов холмов и промышленных отвалов, для предупреждения опустынивания и создания лесных полос вдоль железнодорожных путей и шоссейных дорог.

Заключение

Таким образом, во флоре гор Каркаралы выявлено 542 вида сосудистых растений, относящихся к 282 родам и 71 семейству. Ведущими семействами являются Asteraceae, Poaceae, Fabaceae, Rosaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Boraginaceae, Lamiaceae, Polygonaceae, Apiaceae. Наиболее крупными родами являются Artemisia, Astragalus, Veronica, Potentilla, Silene, Carex. В экологическом спектре преобладают мезофиты и ксерофиты; среди жизненных форм — травянистые многолетние растения. Среди хозяйственно-ценных видов наибольшая группа принадлежит лекарственным, кормовым и медоносным растениям. Проведенный анализ сходства позволил установить более значительное сходство флоры между горами Улытау и Каркаралы.

Исследования выполнены в рамках грантового проекта МОН РК «Изучение флоры гор Улытау (Центральный Казахстан) (2013;2015 гг.)».

• 1. Абышева Л. Н., Беленовская Л. М., Бобылева Н. С. Дикорастущие полезные растения России. — СПб.: Изд-во СПХФА, — 663 с.
• 2. Толмачев А. И. Методы сравнительной флористики и проблемы флорогенеза. — Новосибирск: Наука, 1986. — 192 с.
• 3. Радкевич В. А. Экология. — Минск: Высш. шк., 1998. — 159 с.
• 4. Серебряков И. Г. Жизненные формы высших растений и их изучение // Полевая геоботаника. С. 146−205.— Т. 3. -
• 5. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1958. — 290 с. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1960. — 458 с. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1961. — 545 с. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1961. — 515 с. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1963. — 465 с. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1964. — 498 с. Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1964. — 279 с. Алма-Ата: Наука, 1966. — 425 с. ПавловН.В. Флора Центрального Казахстана. Т. 1. — М.-Л.: Изд-во СССР, 1928. Павлов Н. В. Флора Центрального Казахстана. Т. 2. — М.-Л.: Изд-во СССР, 1935. Павлов Н. В. Флора Центрального Казахстана. Т. 3. — М.-Л.: Изд-во СССР, 1938. Czerepanov S.K. Vascular plants of Russia and adjacent state (the former USSR).
• 6. Щербаков А. В., Майоров А. В. Полевое изучение флоры и гербаризация растений. Флора Казахстана. Т. 1. — Алма-Ата: Изд-во АН СССР, 1965. — 354 с.
• 7. Берсон Г. З. Дикорастущие съедобные растения. — Л.: Гидрометеоиздат, 1991. — 72 с.
• 8. Миньков С. Г. Медоносные растения Казахстана. — Алма-Ата: Кайнар, 1974. — 204 с.
• 9. Журба О. В., ДмитриевМ.Я. Лекарственные, ядовитые и вредные растения. — М.: Колос, 2008. — 512 с.
• 10. Соколов С. Я. Фитотерапия и фитофармакология. — М.: Мед. информ. агентство, 2000. — 953 с.
• 11. Растительные ресурсы России. Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 1. Сем. Magnoliaceae —Juncaginaceae, Ulmaceae, Moraceae, Cannabaceae, Urticaceae.— СПб.-М.: Изд-во КМК, 2008. — 421 с.
• 12. Растительные ресурсы России. Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 2. Сем. Actinidaceae —Malvaceae, Euphorbiaceae —Haloragaceae. — СПб.-М.: Изд-во КМК, 2009. — 513 с.
• 13. Растительные ресурсы России. Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 3. Сем. Fabaceae —Apiaceae.— СПб.-М.: Изд-во КМК, 2010. — 601 с.
• 14. Растительные ресурсы России. Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 4. Сем. Caprifoliaceae —— СПб.: Изд-во КМК, 2011. — 630 с.
• 15. Растительные ресурсы России. Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 5. Сем.Asteraceae.Ч. 1. РодыAchillea —Doronicum.— СПб.: Изд-во КМК, 2012. — 317 с.
• 16. КукеновМ.К., Грудзинская Л. М., БеклемишевН.Д. и др. Лекарства из растений. — Алматы: Киап, 2002. — 208 с.
• 17. Максутова П. А., Дюсекеева Ш. Е., Кулмаганбетова А. О. Физическая география Карагандинской области. — Караганда, 2005. — 59 с.
• 18. Куприянов А. Н., Хрусталева И. А., Манаков Ю. А., Адекенов С. М. Определитель сосудистых растений Каркаралинского национального парка. — Кемерово: КРЭОО «Ирбис», 2009. — 276 с.
• 19. Тлеукенова С. У., ИшмуратоваМ.Ю. Анализ флоры гор Каркаралы // Вестн. Караганд. ун-та. Сер. Биология, медицина, география. — 2010. — № 2. — С. 33−39.
• 20. Куприянов А. Н., Хрусталева И. А. Флора горы Бектауата (Центральный Казахстан) // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. — 2010. — Вып. 10. — С. 25−36.
• 21. Куприянов А. Н., Хрусталева И. А. Особенности флоры и растительности горы Бектауата // Актуальные проблемы геоботаники: Материалы междунар. науч. конф. — Алматы, 201 — С. 64−66.