Видовое разнообразие высших сосудистых растений долины реки Бейка

K_sc=2(a+b-d)

      a+b

где, a – число видов одной флоры

b – число видов другой флоры

d – общее число видов

 

На основе изученного материала был составлен обобщающий список видов, произрастающих в долине реки Бейка. Данные проведенных исследований отражены в таблицах, рисунках и в коллекции гербария.

 

 

 

 

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

На основе собственных  сборов, литературных источников и  данных научного гербария кафедры ботаники и общей биологии ХГУ им. Н.Ф. Катанова, составлен список растений, произрастающих в долине реки Бейка (приложение А). В таблице указаны принадлежность видов к родам, семействам, экологическая группа, жизненная форма, географическая группа, а также их практическая значимость. Семейства располагаются в этом списке согласно филогенетической системе А.Л. Тахтаджяна (1987).

 

1. Систематический анализ

В результате систематического анализа было выявлено 211 видов высших сосудистых растений, относящихся к 142 родам и 35 семействам. Соотношение основных систематических групп флоры представлено в таблице 1.

Таблица 1.

Основные систематические  группы флоры

№ п/п	Систематическая группа	число семейств	% от общего  числа семейств	число родов	% от общего  числа родов	число видов	% от общего  числа видов
1	Сосудистые споровые	1	2,9	1	0,7	5	2,4
2	Голосеменные	1	2,9	4	2,8	5	2,4
3	Покрытосеменные В том числе:	33	94,2	137	96,5	201	95,2
	Однодольные	5	20	23	16,2	39	18,5
	Двудольные	28	74,28	114	80,3	162	76,7
	Всего	35	100	142	100	211	100

Из таблицы 1 видно, что доля участия сосудистых споровых и голосеменных растений минимальна. На долю сосудистых споровых (хвощей) приходится 2,4 % (5 видов).

Голосеменные  представлены одним семейством (Pinaceae), включающим 4 рода и 5 видов (Abies sibirica, Larix sibirica, Picea obovata, Pinus sibirica, P. sylvestris).

Основу флоры  составляют покрытосеменные растения (201 вид), из них большую часть – двудольные (162 вида) – 76,7 %, на долю однодольных приходится 39 видов (18,5%).

Расположив  слагающую флору семейства и роды по порядку убывания их богатства видами, получим семейственный и родовой флористические спектры, отражающие особенности видового состава (таблица 2).

 

Таблица 2.

Семейственный спектр флоры

ранг	Семейство	Число родов	% от общего числа  родов	Число видов	% от общего числа  видов
1	Asteraceae	20	14,1	27	12,8
2	Poaceae	17	12,0	25	11,8
3	Fabaceae	11	7,7	23	10,9
4	Rosaceae	12	8,4	20	9,5
5	Ranunculaceae	10	7,0	17	8,1
6	Brassicaceae	9	6,4	10	4,7
7	Lamiaceae	9	6,4	9	4,3
8-9	Cyperaceae	1	0,7	8	3,8
8-9	Apiaceae	7	4,9	8	3,8
10	Caryophyllaceae	5	3,5	7	3,3
Всего	10 семейств	101	71,1	154	73,0

Примечание: включаются семейства, имеющие более 6 видов

Ведущие семейства насчитывают 154 вида, что составляет 73,0% от общего числа видов, представленные в таблице 2. Богаче других в видовом отношении представлены семейства Asteraceae, Poaceae, Fabaceae.

Семейственный спектр флоры наглядно демонстрирует, что, ведущее положение занимает семейство Asteraceae, насчитывающее 27 видов – 12,8 %. На ступень ниже - семейство Poaceae, насчитывающее 25 видов, что составляет 11,8 % от общего числа видов. Ведущее положение этих семейств характерно для всех флор бореального вида (Л.И.Малышева 1972).

Семейство Fabaceae занимает третью позицию, включая 23 вида, что составляет 10,9 % от общего числа видов. Далее следует семейство Rosaceae, представленное 20 видами (9,5%). Семейство Ranunculaceae насчитывает 17 видов, что составляет 8,1% от общего числа видов. Семейство Brassicaceae включает 10 видов (4,7 %). Достаточно высокий процент этого семейства подчеркивает интенсивную антропогенную нагрузку на территорию исследования. На 7 месте располагается семейство Lamiacea, представленное 9 видами, что составляет 4,3%. Семейства Cyperaceae и Apiaceae занимают одинаковые положения и представлены по 8 видов, то есть по 3,8 % каждое. Завершает группу ведущих семейств флоры семейство Caryophyllaceae насчитывающее 7 видов (3,3%). Остальные семейства представлены меньшим числом видов.

Более конкретно  об облике флоры можно судить по спектру наиболее представленных в  видовом отношении родов, представленных в таблице 3.

14 ведущих родов флоры охватывают 26,4 % от общего числа видов. Многовидовых родов немного. Больше 3 видов содержат только 5 родов.

 

 

Таблица 3.

Родовой спектр флоры

(включаются  роды, насчитывающие 3 и более видов)

Ранг	Род	Число видов	% от общего  числа видов
1	Carex	8	3,8
2	Potentilla	7	3,3
3-4	Artemisia	5	2,4
3-4	Equisetum	5	2,4
5	Ranunculus	4	2,0
6-14	Trifolium	3	1,4
6-14	Vicia	3	1,4
6-14	Campanula	3	1,4
6-14	Festuca	3	1,4
6-14	Poa	3	1,4
6-14	Aconitum	3	1,4
6-14	Thalictrum	3	1,4
6-14	Astragalus	3	1,4
6-14	Lathyrus	3	1,4
Всего	14 ведущих родов	56	26,5

 

Из таблицы 3 видно, что род Carex самый многовидовой, насчитывающий 8 видов, что составляет 3,8% от состава всей флоры. Чуть менее представлен род Potentilla, представленный 7 видами (3,3%). Рода Artemisia и Equisetum занимают равную позицию, насчитывают по 5 видов каждое, что составляет по 2,4% от общего числа видов. Завершает пятерку ведущих родов род Ranunculus, насчитывающий 4 вида (2,0%). 9 родов представлены по 3 вида каждый. Остальные рода представлены 1-2 видами.

Обилие рода Carex, Equisetum, Ranunculus характерно для бореальных флор, но наряду с этим большую роль играют преимущественно степные роды Potentilla, Artemisia, характеризуя аридные черты флоры (Малышев, Пешкова 1984).

Соотношение числа  видов и родов во флоре может  служить показателем автохтонных  и аллохтонных тенденций в  генезисе формирования флоры. Чем больше среднее число видов в роде, тем сильнее выражены автохтонные процессы в становлении флоры, чем ниже этот показатель, тем слабее шли процессы видообразования  и тем большую роль играли в миграции видов в процессе флорогенеза (Толмачев, 1974).

Л.И. Малышев (1972) выявил, что по относительной разнице между фактическим (S) и рассчитанным (S₁) количеством видов можно судить о мере автономности, или самобытности флоры.

Положительное значение свидетельствует о преобладании автохтонных (виды развивались и  развиваются в пределах изучаемой территории) тенденций в развитии флоры, отрицательное – об аллохтонной (виды вошли в состав флоры в результате расселения откуда-либо, т. е. иммиграции). Нулевое значение говорит о сбалансированности обеих тенденций.

Для установления степени самобытности флоры применяли коэффициент Л.И. Малышева

S₁= 314,1+0,0045383*142=314,744386

А= (211-314,744386)/211

А=-0,491

Рассчитанный  коэффициент для флоры долины реки Бейка равен -0,5, что свидетельствует о преобладании аллохтонных тенденций в развитии флоры.

Для определения места исследуемой флоры в ряду флор Сибири сравнили видовое разнообразие долины реки Бейки с аналогичным исследованием долины реки Теи (по результатам исследований Карамчаковой Е.М. (2009), результаты представлены в таблице 4.

 

Таблица 4

Некоторые количественные характеристики сравниваемых флор

Флора	Число
	видов/общее число видов	родов	семейств
Долины реки Тея	187/95	134	42
Долины реки Бейка	211/95	142	35

 

Для сравнения  двух флор был рассчитан коэффициент сходства Съёренсена-Чекановского (K_sc):

K_sc=2(a+b-d)

       a+b

 

где,  а – число видов долины реки Тея;

b – число видов долины реки Бейка;

d - – число видов, общих для двух сообществ.

 

K_sc=2(187+211-95)

187+211

 

K_sc= 1,5

Число общих  для флор видов – 95, значение коэффициента сходства Съёренсена-Чекановского равно 1,5, что определяет флористическое сходство исследуемых территорий.

Анализ сходства выявляет большую флористическую близость сравниваемых флор, связанную с принадлежностью  к единой флоре Алтае-Саянской области.

 

Экологический анализ

Сущностью и  содержанием экологии растений является изучение взаимоотношения организма (вида) со средой, а также противоречий между особенностями, приспособленностью организма и факторами среды, изучение истории жизни вида, которая  представляет собой постоянное колебание между противоречиями и приспособлениями организма к окружающей среде (Культиасов, 1982).

Экологическая группа – это совокупность видов растений, характеризующихся сходными потребностями в том или ином экологическом факторе, а также рядом сходных анатомо-морфологических признаков, обусловленных данным фактором и закрепленных в генотипе (Е.П. Прокопьев, 2001).

Экологические группы выделяют по отношению к каким-либо экологическим факторам: воде, свету, тепловому режиму, воздушному режиму, почве.

Экологические группы нами были выделены по отношению  растений к влажности субстрата, согласно классификации Т. К. Горышиной (1979).

Ксерофиты – это растения, приспособленные к жизни в местообитаниях с недостаточным увлажнением.

Мезоксерофиты – растения, произрастающие в условиях с временным недостатком увлажнения.

Мезофиты – растения достаточно увлажненных местообитаний (растения лугов, влажных лесов).

Мезогигрофиты – растения достаточно или избыточно увлажненных местообитаний.

Гигрофиты – растения избыточно увлажненных местообитаний (заливных лугов, берегов озер, болот, рек) с высокой влажностью воздуха и почвы. Корневая система и нижняя часть их надземной массы периодически заливаются водой. Всех гигрофитов объединяет отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды, и неспособность выносить даже незначительную ее потерю.

      Наглядное соотношение экологических групп представлено в таблице 5.