CC BY
149
Инвазивные растения Оренбургской области
Л.М. Абрамова, д.б.н, профессор, Я.М. Голованов, к.б.н., ФГБУН Ботанический сад-институт УНЦ РАН, Р.М. Хази-ахметов, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Башкирский ГУ
Инвазии чужеродных видов — новая экологическая угроза XXI в. Она связана с проникновением в экосистемы не свойственных им, чужеродных видов из других стран и даже континентов. Биологические инвазии сегодня происходят в региональном и общемировом масштабах. Ожидается, что в будущем они ещё более возрастут из-за глобализации рынков, торговли, перевозок, туризма и товарообмена. Распространение опасных чужеродных видов на новых территориях может нанести существенный экономический ущерб и серьёзный урон здоровью людей. Расселение инвазивных видов приносит значительный ущерб в сельском, лесном и водном хозяйстве, приводит к росту аллергических заболеваний, а также оказывает отрицательное воздействие на общее биоразнообразие экосистем, что требует срочных мер по сдерживанию этого процесса в современный период.
Для информации об угрозе биологических инвазий издаются «Чёрные книги» [1—3]. Так, в «Чёрной книге флоры Средней России» содержатся сведения о 52 наиболее агрессивных инвазивных видах средней полосы Российской Федерации и динамике их расселения. В последнее время в ряде регионов Европейской России и Сибири изданы «чёрные списки» (black-list) флор [2—7] и составлен предварительный «чёрный список» флоры России, который включает 100 агрессивных чужеродных видов, являющихся инвазивными в большинстве регионов РФ [8]. Подобный «чёрный список» сформирован и в соседней с Оренбургской областью Республике Башкортостан [9].
В Оренбургской области исследований по ин-вазивным видам растений крайне мало. Отдельные сведения о распространении видов, относящихся к инвазивным, содержатся в работах А.В. Попова [10], З.Н. Рябининой [11], В.М. Павлейчика [12]. Изучение инвазий Ambrosia trifida (амброзии трёх-раздельной), относящейся к карантинным растениям, проведены Е.В. Пикало вой [13].
Мы проводим исследования чужеродных видов растений на Южном Урале с 90-х гг. ХХ в. [14—16]. В последние годы наряду с изучением биологии и распространением адвентивных видов в Республике Башкортостан мы проводим аналогичные работы и в прилегающих районах Оренбургской области. Нами охвачен ряд юго-западных, юго-восточных и центральных районов области, что позволило составить предварительный список наиболее распространённых и опасных для экосистем инвазив-ных и потенциально инвазивных видов растений.
Материал и методы. Материалом для составления предварительного списка инвазивных видов
послужили собственные исследования авторов, а также анализ гербарного материала и данных литературы [11, 17].
Инвазивные растения «чёрных списков» согласно рекомендациям по ведению региональных «Чёрных книг» [2] разделяют на четыре группы разного инвазионного статуса.
Статус 1. Виды-трансформеры, которые активно внедряются в естественные и полуестественные сообщества, изменяют облик экосистем, нарушают сукцессионные связи, выступают в качестве эди-фикаторов и доминантов, образуя значительные по площади одновидовые заросли, вытесняют и (или) препятствуют возобновлению видов природной флоры.
Статус 2. Чужеродные виды, активно расселяющиеся и натурализующиеся в нарушенных полуестественных и естественных местообитаниях.
Статус 3. Чужеродные виды, расселяющиеся и натурализующиеся в нарушенных местообитаниях, в ходе дальнейшей натурализации некоторые из них могут внедриться в полуестественные и естественные сообщества.
Статус 4. Потенциально инвазивные виды, способные к возобновлению в местах заноса и проявившие себя в смежных регионах как инва-зивные виды.
В настоящей работе, поскольку исследования по инвазиям чужеродных видов только начинаются, мы особое внимание уделили первым трем группам с наиболее агрессивным инвазионным статусом. Потенциально инвазивные виды встречаются редко и требуют более детальной проработки всей территории Оренбургской области.
Результаты исследования. В результате проведённой работы по поиску и мониторингу очагов инвазии чужеродных видов нами на сегодня выявлено 57 инвазивных видов, представляющих опасность для экосистем Оренбуржья и широко расселившихся или начавших активное расселение. Они представлены в таблице.
К первой группе наиболее агрессивных неофитов мы относим 10 видов высших растений. Они произрастают в различных экологических условиях, внедряясь и трансформируя структуру естественных фитоценозов. Так, активной инвазией в луговые, преимущественно пойменные, фитоценозы отличаются Ambrosia trifida и Cyclachaena xanthiifolia. Существенные изменения засолённых местообитаний происходят за счёт инвазии Hordeum jubatum, образующего обширные по площади заросли, в основном в Зауральной части Оренбургской области. Прибрежные и водные сообщества подвергаются перестройке и обеднению за счёт инвазий Bidens frondosa, Echinocystis lobata, Elodea canadensis, Xanthium albinum. Большие площади придорожных территорий в последние годы занимает Sisymbrium
Предварительный «чёрный список» флоры Оренбургской области
Статус 1-10 видов: Acer negundo, Ambrosia trifida, Bidens frondosa, Cyclachaena xanthiifolia, Echinocystis lobata, Eleagnus angustifolia, Elodea canadensis, Hordeum jubatum, Sisymbrium volgense, Xanthium albinum
Статус 2-15 видов: Alyssum turkestanicum, Cardaria draba, Ceratocarpus arenarius, Collomia linearis, Echinochloa crusgalli, Epilobium adenocaulon, Euclidium syriacum, Fraxinus pennsylvanica, Hippophaë rhamnoides, Lepidium perfoliatum, Oenothera biennis, Saponaria officinalis, Solidago canadensis, Ulmus pumila, Urtica cannabina
Статус 3-32 вида: Acroptilon repens, Amaranthus albus, A. blitoides, A. retroflexus, Ambrosia artemisiifolia, Artemisia sieversiana, Axyris amaranthoides, Bromus japonicus, B. squarrosus, Carduus acanthoides, Chenopodium aristatum, Chorispora tenella, Conyza canadensis, Cuscuta campestris, Galinsoga parviflora, Elsholtzia ciliata, Epilobium rubescens, Helianthus lenticularis, Heracleum sosnowskyi, Impatiens glandulifera, Kochia scoparia, Lactuca serriola, Lepidium densiflorum, Lepidotheca suaveolens, Medicago sativa, Onopordum acanthium, Portulaca oleracea, Saponaria officinalis, Senecio viscosus, Setaria pumila, S. viridis, Sysimbrium loeselii
volgense, образующий плотные заросли за счёт разрастания корневищ. Наряду с травянистыми видами растений активно расселяются по поймам рек древесные неофиты Acer negundo и Eleagnus angustifolia.
К группе среднеагрессивных, натурализующихся преимущественно в естественных сообществах инвазивных растений, мы относим 15 видов. Это чужеродные виды, частично изменяющие нарушенные полуестественные и естественные местообитания, при достижении определённого уровня инвазионного потенциала способны перейти в группу видов I статуса. Так, к примеру, для степных и луговых фитоценозов характерно внедрение Cardaria draba, Carduus acanthiodes, Ceratocarpus arenarius, Collomia linearis, Solidago canadensis. На откосах автомобильных дорог, по отвалам, а также близлежащим степным участкам встречается Oenothera biennis и Urtica cannabina. Прибрежные сообщества, в свою очередь, подвергаются внедрению Echinochloa crusgalli, Fraxinus pennsylvanica и Hippophaё rhamnoides.
Третий статус в пределах Оренбургской области имеют 32 вида. К этой группе относятся широко распространённые на нарушенных местообитаниях виды. К ним относим виды, активно распространяющиеся на местообитаниях, подверженных вытаптыванию (городские и сельские дворы, обочины дорожек и пр.) — Amaranthus blitoides, Atriplex tatarica, Bromus japonicus, B. squarrosus, Lepidium densiflorum, Lepidotheca suaveolens. Для населённых пунктов степной зоны, особенно в Зауралье, характерно широкое распространение Chorispora tenella. Характерные для железнодорожных местообитаний виды, произрастающие также на пустырях, — Amaranthus albus, Artemisia sieversiana, Kochia scoparia, Senecio viscosus. Для обочин автомобильных дорог обычно произрастание Cuscuta campestris. Широко встречающиеся виды, характерные для местообитаний, подверженных хозяйственной деятельности человека (поля, огороды, клумбы, палисадники), — Acroptilon repens, Amaranthus retroflexus, Galinsoga parviflora, Helianthus lenticularis, Portulaca oleracea, Setaria pumila, S. viridis. Значительное число видов широко расселились на нарушенных местообитаниях различного спектра, включая пустыри, свалки мусора и пр.: Axyris amaranthoides, Conyza
canadensis, Lactuca serriola, Onopordum acanthium, Sysimbrium loeselii.
Кроме вышеперечисленных видов в Оренбургской области встречается довольно много чужеродных видов, обладающих потенциальной способностью к инвазиям, таких, как Ambrosia artemisiifolia, A. psylostachya, Anisantha tectorum, Armoracia rusticana, Bryonia alba, Caragana arborescens, Eragrostis minor, Grindelia squarrosa, Helianthus tuberosus, Juncus tenuis, Kochia densiflora, Populus balsamifera, Tribulus terrestris и др. Они, как правило, образуют небольшие заросли и пока не способны к активному расселению. Некоторые из этих видов более агрессивны в соседних регионах, например в Башкортостане. Впоследствии, возможно, они смогут получить более высокий инвазионный статус.
Предлагаемый список требует дальнейшего обсуждения научным сообществом и дополнительных исследований для уточнения инвазионного статуса видов. Первоочередными для исследований мы считаем приоритетные для всей России виды-мишени [18]: Acer negundo (клён ясенелистный), Heracleum sosnowskyi (борщевик Сосновского), Ambrosia artemisiifolia (амброзия полыннолистная), A. psylostachya (а. голометельчатая), A. trifida (а. трёхраздельная); Acroptilon repens DC (горчак ползучий), Cuscuta spp. (все виды повилики).
Выводы.
1. Составлен предварительный «чёрный список» флоры Оренбургской области, включающий 57 инвазивных и потенциально инвазивных видов высших растений, представляющих опасность для экосистем региона.
2. К группе наиболее агрессивных неофитов отнесено 10 видов высших растений. В группу активно натурализующихся в естественных и полуестественных экосистемах включено 15 видов растений. Это широко распространённые на нарушенных местообитаниях виды, проявляющие тенденцию к внедрению в естественные фито-ценозы. К группе широко распространённых на нарушенных местообитаниях растений отнесено 25 видов, которые в будущем могут начать натурализацию в естественных фитоценозах.
3. Потенциально инвазивные растения в настоящее время ещё мало распространены в регионе, но со временем могут получить более высокий
инвазионный статус. Они требуют дальнейшего поиска и изучения очагов инвазий, а также мер по контролю численности, в особенности для таких карантинных видов, как Acroptilon repens, видов из родов Ambrosia, Cuscuta и др.
Литература
1. Виноградова Ю.К., Майоров С.Р., Хорун Л.В. Чёрная книга флоры Средней России. М.: ГЕОС, 2010. 512 с.
2. Виноградова Ю.К., Майоров С.Р., Нотов А.А. Чёрная книга флоры Тверской области. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011. 292 с.
3. Эбель А.Л., Куприянов А.Н., Стрельникова Т.О. и др. Чёрная книга флоры Сибири. Новосибирск: ГЕО, 2016. 440 с.
4. Баранова О.Г., Бралгина Е.Н. Инвазионные растения во флоре Удмуртской Республики // Вестник Удмуртского университета. 2015. Т. 25. Вып. 2. С. 31—35.
5. Панасенко Н.Н. Чёрный список флоры Брянской области // Российский журнал биологических инвазий. 2012. № 2. С. 127-132.
6. Стародубцева Е.А., Морозова О.В., Григорьевская А.Я. Материалы к «Чёрной книге Воронежской области» // Российский журнал биологических инвазий. 2014. № 2. С. 133-149.
7. Третьякова А.С. Инвазионный потенциал адвентивных видов Среднего Урала // Российский журнал биологических инвазий. 2011. № 3. С. 62-69.
8. Виноградова Ю.К., Абрамова Л.М., Акатова Т.В. и др. «Чёрная сотня» инвазионных растений России // Информационный бюллетень. 2015. Вып. 4 (27). С. 85-89.
9. Абрамова Л.М., Голованов Я.М. Инвазивные растения Республики Башкортостан: «Черный список», библиография // Известия Уфимского научного центра РАН. 2016. № 2. С. 54-61.
10. Попов А.В. Сорные растения Оренбургской области. Оренбург: Изд-во ОГПУ, 1997. 237 с.
11. Рябинина З.Н. Конспект флоры Оренбургской области. Екатеринбург: УрО РАН «Наука», 1998. 164 с.
12. Пикалова Е.В. Биология популяций Ambrosia trífida L. в условиях Оренбургской области // Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Оренбург, 2015. 22 с.
13. Павлейчик В.М. Новые данные об ареале инвазивного вида Hordeum jubatum L. на Южном Урале и в Предуралье // Степи Северной Евразии: матер. VII Междунар. симпоз. Оренбург, 2015. С. 601-603.
14. Абрамова Л.М., Ануфриев О.Н. Агрессивные неофиты Республики Башкортостан: биологическая угроза // Вестник АН РБ. 2008. № 4. С. 34-43.
15. Абрамова Л.М. Экспансия чужеродных видов растений на Южном Урале (Республика Башкортостан): анализ причин и экологических угроз // Экология. 2012. № 5. С. 1-7.
16. Абрамова Л.М. Новые данные по биологическим инвазиям чужеродных видов в Республике Башкортостан // Вестник академии наук Республики Башкортостан. 2014. Т. 19. № 4. С. 16-27.
17. Рябинина З.Н., Князев М.С. Определитель сосудистых растений Оренбургской области. М.: Тов. науч. изд. КМК, 2009. 758 с.
18. Дгебуадзе Ю.Ю. Чужеродные виды в Голарктике: некоторые результаты и перспективы исследований // Российский журнал биологических инвазий. 2014. № 1. С. 2-8.
Видо- и сортоизучение зернобобовых культур в условиях степной зоны Оренбургского Предуралья и организация их семеноводства
Ю.А. Гулянов, д.с.-х.н., профессор, Г.Ф. Ярцев, д.с.-х.н., профессор; М.П. Мордвинцев, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ
Важным источником биологически ценного пищевого и кормового белка являются зернобобовые культуры, в семенах и продуктах переработки которых содержится от 20 до 50% белка, что в 2—3 раза выше по сравнению со злаковыми культурами. Зернобобовые культуры отличаются способностью к симбиотической фиксации азота воздуха и обеспечивают регуляцию кругооборота азота в природе, что важно в агротехническом и экономическом отношениях. Кроме того, включение зернобобовых культур в севооборот позволяет полнее использовать преимущества плодосмена, повышает урожаи последующих культур, улучшает плодородие почвы, снижает потребность в синтетическом азоте. В этой связи зернобобовые культуры выступают в земледелии ещё и как фактор рационального использования природных ресурсов [1].
В Оренбургской области из зернобобовых культур достаточно широко распространены горох и нут, имеются посевы и пока ещё нетрадиционной для области сои, выделяющейся высоким содержанием белка и масла.
По данным Федеральной службы государственной статистики по Оренбургской области, в 2014 г горох был убран с площади 11010 га, соя — 1909 га [2].
Нут статистикой отдельно не учитывается и входит в категорию «прочие зернобобовые», уборочная площадь которых в Оренбургской области в том же году составила 40525 га. Уборочная площадь всех зернобобовых в Оренбуржье (горох, нут, чечевица, соя) в 2015 г. составила только 47600 га, в 2016 г. - 42400 га [2].
В мировом земледелии зернобобовые культуры занимают около 13% в структуре посевных площадей зерновых культур, а в России их доля составляет менее 1% [3]. Следовательно, увеличение площади посева зернобобовых культур является главным резервом роста производства пищевого и кормового белка как в Российской Федерации, так и в мире в целом [4].
Существенной составляющей современных вла-го- и энергосберегающих экологически обоснованных агротехнологий возделывания полевых культур являются высокопродуктивные сорта с высоким качеством продукции, адаптированные к местным условиям выращивания, комплексно устойчивые к абиотическим и биотическим факторам среды произрастания. Поэтому основной целью проводимых в Оренбургском ГАУ исследований является изучение видов и сортов зернобобовых культур и подбор наиболее адаптивных для возделывания в природных условиях степной зоны Оренбургского Предуралья.
Материал и методы исследования. Сравнительное видовое изучение зернобобовых культур
