Состояние ценопопуляций Polypodium vulgare L., Lunaria rediviva L., Campanula latifolia L., Campanula trachelium L. на Звенигородской биостанции МГУ
На территории Звенигородской биологической станции[1] МГУ обнаружено немалое количество редких[2] видов растений. Согласно М.Г. Вахрамеевой и Т.И. Богомоловой (2001) 86 из 725 видов ЗБС являются редкими. На тот момент 3 из них были занесены в Красную книгу России и 17 – в Красную книгу Московской области. Однако в настоящее время наблюдается усиление воздействия антропогенного фактора, что приводит к нарушению местообитаний данных видов и вероятному сокращению численности. Поэтому становится актуальным изучение состояния и контроля численности редких видов. В частности нами для иследования были выбраны Polypodium vulgare L., Lunaria rediviva L ., Campanula latifolia L., Campanula trachelium L.[3] Данные виды приведены в Красной книге Московской области (2008) как редкие. Lunaria rediviva L и Campanula trachelium L. внесены в саму Красную книгу Московской области и отнесены к 3-й категории редкости, что означает, что для их сохранения требуются специальные меры охраны. Campanula trachelium L. и Campanula latifolia L. внесены в приложение к Красной книге МО (2008) - список редких и уязвимых таксонов, не включенных в Красную книгу МО, но нуждающихся на территории области в постоянном контроле и наблюдении. Они также являются видами, страдающими от сбора населения в силу их декоративных и лекарственных свойств и охраняются на территории МО решением исполнительных комитетов Московского областного и Московского городского Советов народных депутатов от 19 января 1984г. №39-108 «Об охране дикорастущих растений на территории города Москвы и Московской области».
Исследование состояния редких видов включало: характеристику местобитаний, оценку численности, онтогенетического спектра, площади ценопопуляций[4] исследуемых растений, изучение их репродуктивной биологи. Полученные данные использованы для выявления динамики распространения изучаемых нами видов в сравнении с данными прошлых лет.
С помощью маршрутного метода и данных, полученных из самостоятельных работ прошлых лет, были выявлены места произрастания исследуемых редких видов. В местах с наибольшей плотностью изучаемых видов выделены пробные площадки 10x10м, на которых были проведены геоботанические описания. Всего было описано 4 участка произрастания Lunaria rediviva L., 1 участок - Polypodium vulgare L., 1 - Campanula latifolia L. Колокольчик крапиволистный Campanula trachelium L. обнаружен не был. Латинские названия растений приводятся по П.Ф. Маевскому (2014). Проективное покрытие оценивалось в баллах по шкале Браун-Бланке.
Для каждого вида с помощью прибора GPS Garmin были определены координаты нахождения ценопопуляции, а также площадь, занимаемая данной ценопопуляцией.
С каждой пробной площадки были собраны образцы верхнего горизонта почвы и проведен анализ на влажность, кислотность, содержание азота и фосфора. Методика взята из книги Л.А. Воробьевой (1998).
Интерпретация данных pH, содержания фосфора и азота в почве проводилась по следующей шкале (по книгам "Агрохимические методы исследования почв" под ред. Соколова В.А., Наука, 1975 и "Практикум по агрохимии" под ред. Минеева В.Г., 2001)
Таблица 1. Расшифровка характеристик почвы.
| pH | Обеспеченность фосфором (Р-РО4, мг/100г): | Обеспеченность азотом (N-NH4, мг/100г): |
| 3,5-4,5 сильнокислая | <1,1 мг/100 г очень низкая | <1,0 мг/100 г очень низкая |
| 4,5-5,5 кислая | 1,1-2,2 низкая | 1,0-1,5 низкая |
| 5,5-6,5 слабокислая | 2,2-4,4 средняя | 1,5-2,0 средняя |
| 6,5-7,0 близкая к нейтральной | 4,4-6,6 высокая | >2,0 высокая |
| 7,0-7,5 слабощелочная | 6,6-11,0 очень высокая | |
| 7,5-8,5 щелочная | ||
| 8,5-9,0 сильнощелочная |
Многоножка обыкновенная Polypodium vulgare L.
Polypodium vulgare L. -многолетний корневищный папоротник, вечнозеленый гемикриптофит. Голарктический вид с дизъюнктивным ареалом, встречается в Европе, Азии, Северной Америке и Южной Африке. Растет в хвойных и лиственных лесах. Из мест обитания предпочитает влажные части камней, скал, деревья (как мало специализированный эпифит), выходы коренных пород (Виляева, 2008). Многоножка обыкновенная внесена в Красную книгу Московской области (2008), отнесена к 3-й категории (редкий вид). На территорию биостанции растение, предположительно, занесено человеком (Деменев, Рысенкова, 2011).
Нами был обнаружен и описан 1 участок произрастания Polypodium vulgare L. Этот вид произрастает на склоне второй прирусловой террасы р. Москвы в ельнике кислично-многоножковом во 2-ом квартале с сомкнутостью крон 30%. Покрытие мохового яруса 30%. В травяном покрове леса чаще всего в качестве содоминантов может выступать Oxalis acetosella L. В МО она растет на почвах с pH 4,3, влажностью 20,8%, Р-РО4 равной 4,9 мг/100г, N-NH4 0,48 мг/100г.
Площадь ценопопуляции Polypodium vulgare L. составила 140 м2.
Рис.1. Динамика площади популяции Polypodium vulgare L.
С момента первого обнаружения в 1966 г. (1 м2) площадь популяции многоножки обыкновенной заметно увеличивалась, достигнув максимума в 2000 г. (312 м2). В 1997-1999 гг. она резко сократилась, что, по мнению Кибанова и Корзуна (2003), связано с засухой. Вероятно, что снижение площади в 2000-2004 годах также вызвано ею. С 2011 г. площадь, занимаемая популяцией, уменьшилась на 60 м2. В 2016 году мы на этом участке наблюдали высохшие ели. Этот фактор повлек за собой изменения в среде обитания: увеличилась освещенность, а также произошло уменьшение влажности почвы. Таким образом, уменьшение затененности места обитания Polypodium vulgare можно назвать главной причиной в снижении площади всей популяции (cомкнутость крон 0,3).
Также мы поштучно подсчитали количество вай[5] и куртин, формируемых данным видом: 2910 и 37 соответственно. Средняя длина черешка составила 7,76 см, длина спороносных вай – 15,2 см, ширина – 5,88 см. По сведениям КК МО (2008) средняя длина черешка – 7,5 см, длина спороносных вай – 18 см, ширина – 6 см.
Рис.2. Динамика числа вай Polypodium vulgare L.
Из рис.2 видно, что после 2000 г. количество вай продолжает увеличиваться, лишь слегка снизившись в период 2003-2010 гг. Влажные, по сравнению с 2010 г, условия 2011 г. оказались подходящими для многоножки, что вызвало резкое увеличение числа вай. В 2016 году в связи с описанными выше изменениями среды обитания увеличение числа вай происходит менее стремительно.
Сравнивая геоботанические описания этого участка в 2011 г. (Деменев, Рысенкова, 2011) и 2016 г. (см. приложение 1, описание 1), мы прослеживаем некоторые изменения:
1) В составе подроста 2016 г. появился Quercus robur;
2) В составе кустарников в 2011 году были зафиксированы Frangula alnus и Juniperus communis, однако в 2016 году они не найдены. В этом году мы описали Rubus idaeus и Sambucus racemosa;
3) В травяно-кустарничкового ярусе наблюдаются наиболее крупные изменения. Так, Agrostis capillaris, Angelica sylvestris, Calamagrostis epigeios, Moehringia trinervia, Solidago virgaurea, описанные в 2011, не найдены в 2016 году. В этом году такие виды, как Ajuga repteus, Athurium filix-femina, Bromopsis inermis, Calamagrostis arundinaceae, Cordamine impartiens, Dactylis glomerata, Stellaria holostea;
4) ОПП травяно-кустарничкового и мохового яруса не изменились.
Таким образом, состояние популяции Polypodium vulgare можно оценить как удовлетворительное. Для многоножки обыкновенной необходимы влажные условия обитания, поскольку ее корневище развивается в слое мха, влажность которого зависит в основном от осадков. При дальнейшем осушении возможно прекращение распространения молодых особей. В этом сезоне популяция активно вегетировала и образовывала споры.
