Содержание к диссертации
Введение
1 Флора техногенных местообитаний (обзор литературы) ..9
1.1 Флора карьеров и отвалов 9
1.2 Флора железнодорожных насыпей 11
1.2.1 Краткая история изучения флоры железнодорожных насыпей 11
1.2.2 Видовое богатство и структура флоры железнодорожных насыпей 12
1.2.3 Адвентивная фракция флоры железнодорожных насыпей 17
1.2.4 Редкие виды на железнодорожных насыпях 22
2 Физжо-географический очерк района исследования, объект и методика работы 24
2.1 Физико-географический очерк района исследований 24
2.1.1 Географическое положение, рельеф и геологическое строение 24
2.1.2 Гидрографическая сеть и климатические условия 26
2.1.3 Почвы и растительность 27
2.2 Объект исследования и методика работы 31
2.2.1 Характеристика железнодорожных насыпей южной части Приволжской возвышенности 31
2.2.2 Методика работы 32
3 Структура флоры железнодорожных насыпей южной части приволжской возвышенности 40
3.1 Видовое богатство 40
3.2 Таксономическая структура 42
3.3 Биоморфологическая структура 47
3.4 Эколого-ценотическая структура 50
3.5 Структура флоры по биологическим особенностям видов... 59
4 Адвентивная фракция флоры железнодорожных насыпей южной части приволжской возвышенности 61
4.1 Железнодорожные насыпи как современные миграционные пути флоры 61
4.2 Видовой состав адвентивной фракции флоры 64
4.3 Структура адвентивной фракции флоры 73
5 Охраняемые виды сосудистых растений на железнодорожных насыпях южной части Приволжской возвышенности 86
Выводы 92
Список литературы 94
Приложение ПО
- Видовое богатство и структура флоры железнодорожных насыпей
- Характеристика железнодорожных насыпей южной части Приволжской возвышенности
- Эколого-ценотическая структура
- Структура адвентивной фракции флоры
Введение к работе
Актуальность
Воздействие человека на окружающую среду с каждым годом усиливается. Под влиянием антропогенного фактора с одной стороны происходит внедрение адвентивных видов во флоры регионов, а с другой -вымирание части аборигенных видов, что в свою очередь вызывает унификацию флор Земного шара, маскирует и обедняет их специфичность (Малышев, 1981). Кроме того, деятельность человека приводит к расширению площади антропогенных территорий. Во многих странах Европы антропогенные ландшафты уже преобладают над естественными (Мельник, 1993). Особый интерес в этом отношении вызывает флора техногенных биотопов, отдельные из которых не имеют природных аналогов. На данных типах ландшафтов формируются антропогенно трансформированные флористические комплексы (Туганаев, 2006). Флористический состав на них довольно сильно отличается от природной флоры данной местности (Бурда, 1991) и представлен в основном растениями, характеризующимися широкой амплитудой экологической толерантности (Горчаковский, 1979).
Одним из специфических комплексов техногенных местообитаний являются железнодорожные насыпи. Железные дороги в настоящее время выполняют ряд важнейших функций на антропогенно преобразованных территориях. Они отчасти восстанавливают разорванные системно-информационные связи между отдельными фрагментами ранее целостных природных комплексов (Хмелев, 1996). На насыпях встречаются популяции редких аборигенных и охраняемых видов (Elias, 1981; Brandes, 1984; Dalhielm, 1984; Jurgen, 1998). Именно железные дороги играют решающую роль в заносе и расселении адвентивных растений (Бочкин, 1994) и, таким образом, определяют степень и интенсивность модернизации флоры той или
иной территории. Особенно интенсивно этот процесс идет в больших городах (Lehmann, 1895; Гусев, 1971; Шулц, 1976; Чичев, 1983). В практическом плане флора насыпей представляет интерес как главный источник появления новых сорных, ядовитых видов, а также растений, вызывающих аллергию. Своевременное выявление и элиминация популяций таких видов может принести существенную пользу для экономики и здоровья населения региона. Таким образом, без детального изучения флоры железнодорожных насыпей невозможно установить закономерности современного процесса становления и развития региональных флор.
На протяжении длительного времени флора железных дорог слабо привлекала внимание исследователей. И только в последнее время интерес к этой проблеме заметно усилился. Появляется все больше работ, посвященных этому перспективному направлению современной флористики. Однако до настоящего времени отсутствуют обобщающие работы по данной тематике для многих крупных регионов страны. В частности, не имеется работ по флоре железнодорожных насыпей регионов Нижнего Поволжья.
Цель и задачи исследования:
Цель данной работы заключалась в выявлении и анализе флоры железнодорожных насыпей южной части Приволжской возвышенности (в границах Саратовской области). При этом были поставлены и решены следующие задачи:
выявить видовой состав сосудистых растений железнодорожных насыпей южной части Приволжской возвышенности;
на основе сравнения структур исследуемой и региональной флор установить специфические особенности формирования флористических комплексов на железнодорожных насыпях.
провести сравнительный анализ флор отдельных участков железнодорожных насыпей, расположенных в различных условиях, а также находящихся в различных режимах эксплуатации;
исследовать видовой состав неофитов насыпей, провести детальный анализ данной фракции флоры, идентифицировать виды, представляющие опасность для здоровья и хозяйственной деятельности человека;
выявить на железнодорожных насыпях популяции редких и охраняемых видов сосудистых растений.
Положения, выносимые на защиту:
Железнодорожные насыпи являются современными миграционными путями флоры южной части Приволжской возвышенности, по которым происходит проникновение в этот регион новых видов сосудистых растений.
Таксономическая и типологическая структура флоры исследованных железнодорожных насыпей существенно отличается от основных параметров структуры региональной флоры.
Связь темы диссертации с плановыми исследованиями: Работа выполнена в рамках плановой темы кафедры ботаники и экологии. «Антропогенная трансформация флоры и растительности Саратовской области» и плановой межфакультетской темы «Исследование закономерностей антропогенной трансформации экосистем Нижнего Поволжья и разработка принципов их сохранения и восстановления».
Научная новизна:
Впервые для территории Нижнего Поволжья исследована флора железнодорожных насыпей одного из крупных регионов - южной части Приволжской возвышенности (в границах Саратовской области): установлен видовой состав; проанализированы таксономическая, биоморфологическая, экоценотическая структуры; выявлены закономерности формирования. Отдельно исследована адвентивная фракция флоры. Выявлены три вида
сосудистых растений, новых для территории Саратовской области - Artemisia dubia, Cardaria pubescens, Diplotaxis tenuifolia. Уточнено распространение редких и опасных адвентивных видов. Впервые для региона выявлены популяции охраняемых видов сосудистых растений, приуроченных к данному типу техногенных местообитаний. Предложено рассматривать железнодорожные насыпи как современные миграционные пути флоры исследованной территории.
Научно-практическая значимость:
Конспект флоры железнодорожных насыпей может быть использован для проведения мониторинговых исследований. Данные о распространении на насыпях видов, представляющих опасность для здоровья и хозяйственной деятельности человека, могут быть применены для работ по оптимизации видового состава флоры региона. Анализ адвентивной фракции флоры насыпей может служить основой для прогнозирования дальнейших изменений флоры южной части Приволжской возвышенности. Материалы диссертации включены в специальный курс «Антропогенная флора и растительность» и общий курс «Высшие растения», читаемые студентам биологического факультета Саратовского государственного университета им.Н.Г. Чернышевского.
Апробация работы:
Материалы исследований докладывались и обсуждались на следующих заседаниях: Международной научно-практической конференции, посвященной 10-летию кафедры экологии Саратовского государственного аграрного университета (Саратов - Бонн, 2005); Всероссийской научной конференции «Ботанические исследования в Поволжье и на Урале» (Саратов, 2006); VI научном совещании по флоре Средней России «Флористические исследования в Средней России» (Тверь, 2006); III Всероссийской научной конференции «Принципы и способы сохранения биоразнообразия» (Йошкар-
Ола - Пущино, 2008), Саратовского отделения Русского ботанического общества (2008), отдела флоры и растительности Ботанического Сада и кафедры ботаники и экологии Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского.
Публикации:
По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе три - в изданиях перечня ВАК РФ.
Декларация личного участия:
Автор лично осуществил в 1999 - 2007 гг. сбор гербарного материала в экспедициях и последующую камеральную обработку данных. Анализ, обработка и оформление полученных данных осуществлен автором самостоятельно, по плану, согласованному с научным руководителем. В Вклад автора в подготовку и написание совместных публикаций составляет 50 - 70%.
Видовое богатство и структура флоры железнодорожных насыпей
Видовое богатство и структура флоры железнодорожных насыпей Анализ литературы показывает, что флора железнодорожных насыпей характеризуется высоким уровнем видового разнообразия. Так, флора железных дорог Украины насчитывает 500 видов (Тохтар, 19936). В Польше на железнодорожной линии Даброва Горница — Олькут встречается 431 вид. (Nowak, 1997), на линии Вамбром - Олькут отмечено произрастание 422 видов (Wika, 1984), а на данных местообитаниях в Восточной Померании — 448 видов (Lejmbach et al., 1977). В северной части Германии на 68 станциях обнаружено 385 видов (Brandes, 1984). В Южной Швеции на насыпях выявлено 382 вида (Nilsson, 1984). В Удмуртской республике на железных дорогах зарегистрировано 667 видов или 71,9% от всей флоры (Пузырев, 2006). Флора железнодорожных насыпей Ярославской области насчитывает 427 видов (Борисова, 20016). Для железных дорог северо-запада европейской части России приводятся следующие цифры: Псковская область - 470, Новгородская - 430, южная Карелия - 375, северная Карелия - 296, Мурманская область-233 (Гусев, 1971).
Существенно повышает число видов приуроченность насыпи к крупным городам с развитой транспортной сетью. Например, для трех участков железных дорог г. Москвы приводится 700 видов (Бочкин, 1990), а для Московской области в целом - 729 видов (Чичев, 1983). В г. Санкт-Петербурге и его окрестностях на насыпях обнаружено 526 видов (Гусев, 1971), в г.Ростове-на-Дону 330 видов (Вахненко, 1997), г. Ческа-Тршебова (Чехия) - 524 вида (Kucera, Jehlik, 1991), на сортировочных узлах г. Брно (Чехия) - 483 вида (Grull, 1990); в г. Риме (Италия) на станции Рим-Остиензе встречается 266 видов, а на станции Рим-Сеттебани 278 видов (Paolo, Paolo, 1997). В Г.Пловдиве (Болгария) на насыпях насчитывается 232 вида, а в г. Крагуевац (Югославия) - 180 видов (Latowsski, 1993).
Видовое разнообразие зависит от интенсивности использования железной дороги: флора эксплуатируемых путей оказывается беднее, чем флора слабо эксплуатируемых или заброшенных (Easy, 1981). В Берлине (Германия) на станции, законсервированной около 40 лет, найдено 366 видов сосудистых растений, а также обнаружен ряд редких и исчезающих видов (Prasse, Ristow, 1995). В шт. Мичиган (США) в старом железнодорожном коридоре, который остается относительно ненарушенным в течение более чем 20 лет после прекращения эксплуатации, найдено на обочинах дороги 491 вид растений (Ross, Krueger, 2002). Возраст железнодорожной насыпи также влияет на видовое богатство: так, через два года после постройки насыпи на северо-западе шт. Вирджиния обнаружено всего 36 видов (Ashwort, Carvell, 1985).
Флора железнодорожных насыпей формируется в более экстремальных условиях по сравнению с флорами других техногенных местообитаний (например, карьеров и отвалов, прудов). Здесь к особенностям насыпей, как своеобразного субстрата, прибавляется сильный антропогенный прессинг, специфичность загрязнения (в том числе и нефтезагрязнения) и особенный температурный режим.
Данные экстремальные условия накладывают специфические черты на таксономическую структуру флоры железнодорожных насыпей. Такой показатель, как процент видов, приходящихся на 10 ведущих семейств, по мнению отдельных авторов, прямо пропорционален степени экстремальности условий формирования флоры (Толмачев, 1970). Для флор железных дорог этот процент оказывается выше, чем во флоре естественных местообитаний на данной широте (Гусев, 1971; Бочкин, 1994). Так, для флоры Московской области этот показатель равен 54,97%, а для флоры железных дорог г. Москвы - 67,14%; причем для одного из участков (Горьковской железной дороги) он составляет 72,79% (Бочкин, 1994). Для флоры железных дорог Ярославской области на долю десяти ведущих семейств приходится около 76% всех таксонов видового ранга (Борисова, 2001а), г. Брно (Чехия) -68,73% (Grull, 1990). Подобные значения этого показателя отмечаются в естественных флорах на аридных и арктических территориях (Толмачев, 1970).
Повышенное процентное участие видов в семействах Asteraceae и Роасеае так же подтверждает экстремальность существования флор на данном типе техногенных местообитаний. Так, на долю этих двух семейств в северо-западной части европейской России приходится 26% всей флоры насыпей (Гусев, 1971). Аналогичная картина отмечается и для железных дорог г. Москвы - 27,54% по сравнению с долей этих двух таксонов во флоре всей Московской области - 19,08% (Бочкин, 1994). Для железных дорог Ярославской области показано, что на долю Asteraceae и Роасеае в среднем приходится 24%о видового состава, тогда как их доля во флоре Ярославской области составляет всего 18 %. На железнодорожных магистралях г. Котласа эти два семейства так же отличаются наибольшим видовым разнообразием (Егорушкина, 2003). На железнодорожных насыпях Европы отмечаются близкие показатели. Для г. Брно (Чехия) на долю этих двух семейств приходится 30,43% (Grull, 1990), г. Рима на станции Рим-Остиензе этот показатель равен 30,45%, а на станции Рим-Сеттебани - 29,49% (Paolo, Paolo, 1997). В целом в этом отношении таксономический спектр насыпей близок к таковому во флорах арктических и аридных территорий. Близкие значения этого показателя, согласно А.И. Толмачеву (1970) и Л.И. Малышеву (1972), имеются в Арктике (Роасеае), в аридной зоне и горах Средней Азии (Asteraceae).
Другим индикатором экстремальности условий является повышение ранга и увеличение процентного содержания видов семейства Brassicaceae, что объясняется большим содержанием в нем однолетников — эксплерентов (Толмачев, 1970; Малышев, 1981). Высокое положение этого семейства (третье и четвертое места) отмечаются для флоры железных дорог северо запада европейской части России (Гусев, 1971), во флоре железных дорог Ярославской области (Борисова, Панченков 2001), г. Брно (Чехия) - 8,49% (Grull, 1990). В целом же Brassicaceae-тип (экстремальный), как показывают публикации последних десятилетий, присущ флорам антропогенных территорий центра и севера европейской части России (Игнатов, Чичев, 1989; Бочкин, 1994; Антипина и др., 1996).
Необходимо также отметить необычайно высокий ранг семейств Rosaceae и Salicaceae по сравнению с местной флорой. И хотя растения семейства Rosaceae обладают на насыпях относительно низкой жизненностью, они активно заносятся на железную дорогу из близлежащих садов и из поездов пригородного сообщения, так как являются одними из самых распространенных декоративных и пищевых культур. Во флоре железных дорог г. Москвы семейство Rosaceae повысило свой ранг с седьмого места (во флоре Московской области) на высокое третье место (Бочкин, 1994). В данном случае занос диаспор происходил в основном с поездов пригородного сообщения. Увеличение во флоре железнодорожных путей в районе г. Ландскрона (Швеция) видов этого семейства, в частности связано с расположением изучаемого участка в непосредственной близости от садов (Nilsson, 1984). Относительно высокий ранг семейства Salicaceae (7-10 место) для флоры железных дорог г. Москвы связан с дичанием широко культивирующихся в городских насаждениях видов рода Popuhts и их гибридов (Бочкин, 1994).
Характеристика железнодорожных насыпей южной части Приволжской возвышенности
Регулярное движение поездов по первому железнодорожному участку на изученной территории началось в 1871 г. (Давыдов, 2002). К настоящему времени общая протяженность железнодорожных магистралей исследованного региона составляет более 800 км, они пересекают данную территорию как в меридиональном, так и в широтном направлениях и связывают ее со всеми основными регионами страны и ближнего зарубежья.
Основными ветками железной дороги в исследованном регионе являются:
1) Саратов - Ртищево: протяженность в районе исследования (до станции Екатериновка) - около 150 км;
2) Саратов - Сызрань: протяженность в районе исследования (до станции Возрождение) - около 230 км;
3) Саратов — Петров Вал: протяженность в районе исследования (до станции Овражная) - около 135 км;
4) Аткарск - Калининск: протяженность — около 75 км;
5) Аткарск — Петровск — Сенная: протяженность - около 200 км.
Основным покрытием железнодорожного полотна области является щебнистый настил с железобетонными шпалами.
На железнодорожных насыпях формируются специфические условия для произрастания растений. В первую очередь это выражается в интенсивном химическом загрязнении насыпи. Железнодорожный транспорт влияет на химический состав субстрата насыпи, в котором происходит накопление тяжелых металлов, причем максимальное загрязнение наблюдается на отрезке 0-20м. Кроме того, это оказывает влияние на содержание и накопление растениями тяжелых металлов (Казанцев, 2008). Определенное влияние оказывают обработка насыпи гербицидами, скашивание и выжигание растений. Интенсивное химическое загрязнение на железнодорожных насыпях способствует повышению уровня мутаций и появлению у растений уродств. Кроме того, различные микроклиматические условия складываются на разных склонах высокой железнодорожной насыпи (особенно на магистралях, расположенных в широтном направлении): это освещенные крутые с прогретым каменистым субстратом склоны южной экспозиции и менее освещенные и более влажные склоны северной экспозиции.
Материал для данной работы собирался в полевые сезоны 1999 — 2007 гг. на железнодорожных насыпях в следующих пунктах южной части Приволжской возвышенности: в г. Саратове и его окрестностях, в Саратовском районе (окрестности станции Ивановский, станции Тарханы), в Татищевском районе (окрестности станции Курдюм, станции Докторовка, станции Татищево, станции Никольский), в Аткарском районе (г. Аткарск, окрестности станции Красавка), в Екатериновском районе (окрестности станции Екатериновка), в Лысогорском районе (окрестности станции Бахметьевка), в Красноармейском районе (окрестности станции Карамыш, станции Паницкая), в Вольском районе (в г. Вольске, окрестности с. Нечаевка), в Петровском районе (в окрестности с. Бобровка), в Новобурасском районе (окрестности станции Бурасы), в Хвалынском районе (окрестности станции Кулатка) (Рисунок 2.1). Изучались различные типы насыпей: высокие насыпи (Рисунок 2.2), низкие насыпи (Рисунок 2.3), насыпи участков с интенсивным движением поездов (Рисунок 2.4), насыпи участков с редким движением поездов (Рисунок 2.5), насыпи заброшенных веток с демонтированным железнодорожным полотном (Рисунок 2.6), насыпь недостроенной и заброшенной в начале 40-х годов XX века ветки в районе станции Паницкая (Рисунок 2.7). Кроме того, для сравнительного анализа структуры отдельных флор железнодорожных насыпей был детально исследован видовой состав 5 участков, протяженностью 5 км каждый, расположенных в различных условиях, а также находящихся в различных режимах эксплуатации. Это участки в окрестности станции Каменка Красноармейского района и в окрестности станции Вязовый Гай Хвалынского района, расположенные на крайнем юге и крайнем севере региона исследований; участки в окрестности станции Буркин и в окрестности станции Липовский, к которым прилегают лесные и степные растительные сообщества;
Эколого-ценотическая структура
Особенно обращает на себя внимание тот факт, что абсолютное число сорных видов, обнаруженных на насыпях (217), даже несколько выше, чем число сорных видов, относительно постоянно присутствующих во флоре исследуемого региона в целом (199). Это связано с тем, что на насыпях постоянно появляются новые адвентивные сорные виды, многие из которых ранее не отмечались во флоре южной части Приволжской возвышенности в изучаемых границах (например, Cardaria pubescens, Diplotaxis tenuifolia, Lagoseris sancta и др.).
Среди сорных видов хорошо представлены как рудеральные, так и сегетальные группы, отмечены многие карантинные сорняки (Cyclachaena xanthiifolia, Amaranthus albus, Ambrosia artemisiifolia, Ambrosia psilostachya, Ambrosia trifida и др.). Таким образом, можно констатировать, что железнодорожные насыпи, наряду с урбанизированными территориями, являются главным источником заноса новых сорных видов в регион и транспортными коридорами перемещения большей части видов внутри региона. Полученные нами данные хорошо согласуются с данными по флоре железнодорожных насыпей других регионов (Easy, 1981; Nilsson, 1984; Бочкин, 1994 и др.).
На втором месте в экоценотическом спектре флоры насыпей находятся степные виды, что подтверждает определяющую роль зонального типа растительности в процессе антропогенного флорогенеза на данном типе техногенных биотопов; их доля здесь (18,29%) несколько выше, чем во всей флоре южной части Приволжской возвышенности (15,08%). Степные виды находятся на исследуемой территории в своей природной зоне, во многих случаях в зоне экологического оптимума. В связи с этим они обладают большим запасом экологической толерантности и пластичности, который позволяет им лучше, чем видам других экоценотических групп, выдерживать изменения условий обитания при заселении антропогенных биотопов. Кроме того, в целом ксеротермные микроклиматические условия железнодорожных насыпей являются наиболее благоприятными именно для этой экоценотической группы естественных биотопов.
На третьем месте в исследованном спектре располагаются опушечные виды. Процент видов, приходящихся на эту группу на насыпях (14,98%), идентичен проценту опушечных видов во всей флоре южной части Приволжской возвышенности (14,94%). Это особенно интересно, так как экологические условия, складывающиеся на насыпях (яркое освещение, сухость субстрата), сильно отличаются от условий, имеющихся на опушках и в разреженных лесах. Вероятно, хорошая толерантность опушечных видов к условиям обитания на насыпях объясняется тем, что опушечные виды в естественных условиях приурочены к природным экотонам - маргинальным участкам лесных фитоценозов. В связи с этим они изначально отличаются более широким экологическим диапазоном, чем виды других естественных группировок, что и позволяет им легче осваивать антропогенные биотопы.
Значительно меньшим процентом, чем предыдущие группы, в исследованной флоре представлены прибрежно-водные (7,67%), лесные (5,75%) и луговые (7,32%) виды. Кроме того, их доля в изученной флоре заметно меньше, чем во флоре региона в целом (12,04%, 11,89%, 10,80% соответственно). Особенно заметно это снижение у лесных видов. Очевидно, это объясняется сильным различием между условиями обитания на насыпях и в природных экосистемах этих видов. Причем, это касается не только увлажнения и освещенности, но и свойств субстрата, который по своим механическим и химическим свойствам во многих случаях принципиально отличается от субстратов естественных местообитаний.
Лесные виды на железнодорожных насыпях встречаются немногочисленными экземплярами почти исключительно на тех территориях, где лесные сообщества вплотную прилегают к железнодорожным насыпям (например, в окрестностях станции Буркин). В этих районах нами отмечено произрастание в нижней части насыпи особей папоротника - орляка (Pteridium aquilimim) и других лесных видов — Vincetoxicnm hinmdinaria, Aegopodhim podagraria, Heracleum sibiricum, Laser trilobum, Lathyrus pisiformis, Acerplatanoides (Рисунок 3.1).
Прибрежно-водные виды, напротив, довольно широко распространены на железнодорожных насыпях южной части Приволжской возвышенности. Причем, многие из них встречаются не только у влажного основания насыпей или в дренажных канавах, но и в верхней части насыпи в участках щебеночного покрытия. К таким видам относятся Bidens tripartita, Epilobium roseam, Persicaria hydropiper, Eqidsetum ramosissimwn (Рисунок 3.2), Phalaroides arandinacea (Рисунок 3.3), Phragmites australis (Рисунок 3.4).
Проникновение на железнодорожные насыпи прибрежно-водных видов облегчается тем, что многие из них по своей жизненной стратегии являются эксплерентами, стремящимися как можно быстрее заселить свободные от растений участки (отмели, наносы, осыпи и т.д.).
Луговые виды также встречаются во многих пунктах железнодорожных насыпей. В качестве примеров представителей этой экоценотической группы можно привести Arrhenatherum elatius, Angelica palustris, Inula helenium (Рисунок 3.5), Saponaria officinalis, Trifolium pratense, Festuca pratensis, Poa pratensis и др.
Структура адвентивной фракции флоры
На класс Magnoliopsida в адвентивной фракции приходится 87,5% от всех видов, на класс Liliopsida - 12,5%. Таким образом, в адвентивной фракции соотношение между классами по сравнению с флорой насыпей в целом и флорой южной части Приволжской возвышенности еще в большей степени сдвинуто в сторону двудольных.
Наибольшую роль в таксономическом спектре адвентивной фракции играют семейства Asteraceae (23,96%), Роасеае (11,46%), Brassicaceae (10,42%) и Rosaceae (7,29%) (Таблица 4.1).
На семейства Asteraceae и Роасеае приходится 35,42% от всех видов (по сравнению с 28,74% во всей флоре железнодорожных насыпей), что свидетельствует о более экстремальных условиях для формирования адвентивной фракции флоры. Условия южной части Приволжской возвышенности для многих видов других регионов сами по себе являются экстремальными; на этот фактор накладываются специфические экологические условия железнодорожных насыпей. Это подтверждается процентом видов, приходящихся на десять ведущих семейств. В адвентивной фракции он составляет 72,92% (что выше, чем во флоре насыпей в целом) и совпадает с соответствующими значениями по другим регионам (Бочкин, 1994; Борисова, 2002). В список крупнейших по количеству видов семейств рассматриваемой фракции вошли таксоны отсутствующие в аборигенной фракции флоры насыпей - Amaranthaceae, Oleaceae, Cucurbitaceae. Эти таксоны характерны для более южных регионов. Такие семейства как Cyperaceae, Caryophyllaceae, Scrophulariaceae, Liliaceae, Ranunculaceae, напротив, выпадают из спектра десяти ведущих семейств адвентивной фракции. Полученные результаты согласуются с данными по другим регионам (Гусев, 1971; Бочкин, 1994; Борисова, 2002).
При рассмотрении родовых комплексов отмечается малая видовая насыщенность большинства родов, родовой коэффициент здесь составляет 1,17:1 (по сравнению со всей флорой железнодорожных насыпей - 2,28:1). Наиболее крупными являются роды: Amaranthus, Ambrosia, Artemisia и Helianthus — по три вида в каждом. Роды Senecio, Cardaria, Fraxinus, Oenothera, Leymus и Panicum представлены двумя видами. Все остальные 72 рода содержат по 1 виду. Распределение видов исследованной флоры по жизненным формам, исходя из общего габитуса и длительности жизненного цикла, показывает, что почти половину составляют
На втором месте находятся многолетние травы (21,88%), которые составляют около четверти из всех жизненных форм. Кустарники и деревья занимают третье - четвертое места, на них приходится по 9,38% от всех видов. Данное процентное значение существенно превышает эти же показатели по всей флоре железнодорожных насыпей (4,70% и 4,36% соответственно). Изучая адвентивные виды, особое внимание на наш взгляд, следует уделять процессу появления во флоре новых видов деревьев и кустарников. Виды древесных жизненных форм, вследствие своей долговечности, большей механической прочности и лучшей устойчивости к антропогенному воздействию, в целом проявляют тенденцию к более длительному присутствию во флоре. Кроме того, деревья и кустарники, как правило, обладают более обширными биотическими связями с другими организмами и, в ряде случаев, могут выступать в качестве эдификаторов сообществ. Поэтому древесные адвентики способны оказывать более глубокое воздействие на растительный и животный мир региона, включая появление новых видов животных, биотически тесно связанных с данным растением (Аникин, 2004). Также необходимо отметить, что полукустарники и полукустарнички отсутствуют среди выявленных адвентивных видов.
Распределение видов исследованной фракции флоры по жизненным формам по системе К. Раункиера показывает доминирование терофитов (51,04%), которые составляют половину от всех видов адвентивной фракции (Рисунок 4.2). На втором месте находятся фанерофиты (19,79%). Такое соотношение указывает на аридный характер адвентивной фракции флоры, так как терофиты и фанерофиты доминируют в спектрах именно аридных областей. Кроме того, наблюдается достаточно заметное увеличение роли криптофитов (17,17% в адвентивной фракции по сравнению с 13,07% во флоре насыпей в целом). Повышенная роль криптофитов также характерна для областей с засушливым климатом.
