Н Ю Гнатюк - К изучению флоры бассейна реки крынки - страница 1

Страницы:
1  2 

Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону. - Донецьк: ДонНУ, 2010. - № 1 (10).

УДК 581.9 : 580 : 581.4 (477.60)

© Н. Ю. Гнатюк

К ИЗУЧЕНИЮ ФЛОРЫ БАССЕЙНА РЕКИ КРЫНКИ (БАССЕЙН РЕКИ МИУС)

Донецкий ботанический сад НАН Украины; 83059, г. Донецк, пр. Ильича, 110

e-mail: donetsk-sad@mail.ru

Гнатюк Н. Ю. К изучению флоры бассейна реки Крынки (бассейн реки Миус). - Проведен сравнительный анализ флоры 10 объектов природно-заповедного фонда, расположенных в бассейне реки Крынки. Установлено, что флора бассейна Крынки включает 1187 видов сосудистых растений, из них 988 видов произрастают на территориях объектов природно-заповедного фонда. Описаны историко-географические условия района исследований, проанализирована степень флористической изученности территории и её флористическая репрезентативность.

Ключевые слова: флора, охрана, бассейн реки Крынки.

Введение

В связи с разработкой национальной экологической сети Украины актуальным вопросом является изучение флоры бассейнов рек, определение их фитосозологической ценности, проведение анализа флористической репрезентативности существующих территорий природно-заповедного фонда (ПЗФ). Именно водосборные бассейны малых рек в условиях равнинной местности и крайне трансформированного растительного покрова образуют конкретную флору или серию конкретных флор [1], которые необходимо рассматривать как единый естественный флористический комплекс [6, 8]. Таковым является бассейн реки Крынки, который занимает территорию площадью 2634 км2 и отличается своеобразными природно-историческими и эколого-ландшафтными условиями.

Флора бассейна Крынки как объект конкретного исследования ранее не рассматривалась. Фрагментарные ботанические исследования проводились в основном в его северной и южной частях, о флоре восточной и центральной частей имеются отрывочные сведения, что свидетельствует о недостаточной изученности данной территории и обусловливает необходимость более глубокого инвентаризационного изучения флоры данного региона, ее созологической структуры.

Цель работы - установить богатство флоры и проанализировать флористическую репрезентативность бассейна Крынки, в том числе объектов ПЗФ, расположенных в данном бассейне, определить флористическое сходство объектов ПЗФ, провести созологическую оценку флоры.

Объектом изучения является флора бассейна Крынки, ее раритетная фракция, богатство и своеобразие которых обусловили целесообразность их изучения.

Материал, методы и характеристика района исследований

Материалами для данной работы послужили флористические списки, составленные на основе собственных полевых обследований, критически обработанных материалов гербарных коллекций Донецкого ботанического сада НАН Украины (DNZ) и опубликованных данных. Для сравнения использованы данные по флористическому составу объектов ПЗФ, расположенных в бассейне Крынки.

Исследования проводили общепринятым маршрутным методом. Теоретически ожидаемое количество видов на охраняемых территориях определяли с помощью уравнения Аррениуса [7], степень сходства флор рассчитана на основе коэффициента Жаккара [18].

Бассейн Крынки расположен на южном макросклоне Донецкого кряжа в пределах Донецкой (Шахтерский и Амвросиевский районы) и Луганской административных областей (Перевальский район). Согласно физико-географическому районированию Украины он относится к Крынскому и Торецко-Луганскому подрайонам в составе Крынско-Нагольчанского и Донецкого районов Донецкого округа Западнопричерноморской подпровинции     Причерноморско-Донской     провинции Паннонско-Причерноморско-

Прикаспийской области Голарктического царства [15]. Согласно геоботаническому районированию Украины бассейн Крынки относится к Донецкому лесостепному округу дубовых лесов, луговых и разнотравно-злаковых и петрофитных степей Черноморско-Азовской степной подпровинции, Понтической степной провинции, Лесостепной подобласти, Евразиатской степной области [4].

Геоморфологическое строение бассейна Крынки сложное, холмистое и представляет собой сочетание больших равнинных межречных пространств с относительно глубокими, крутосклонными долинами с частыми отслоениями каменноугольных и меловых пород. Многочисленные куполообразные холмы образованы известняками и песчаниками, которые являются устойчивыми к процессам выветривания и размыва [15]. Высшая точка (331 м) находится в окрестностях с. Орлово-Ивановка Шахтерского района. В формировании рельефа в пределах района исследования важное значение имеют геоморфологические процессы: выветривание и формирование элювия, массовое движение рыхлого материала, смыв и размыв, ветровая эрозия и аккумуляция, карстовые процессы рельефообразования, связанные с деятельностью человека. Бассейн реки Крынки характеризуется сильной интенсивностью плоскостного смыва почв (более 50%). Были отмечены также свободные современные тектонические движения в границах центральной и юго-восточной части цокольной пластово-денудационной основы Донецкого кряжа, где преобладают деструктивные экзогенные процессы разных типов - плоскостной смыв, линейная эрозия, гравитационные процессы. Среди гравитационных процессов преобладают значительные блоковые смещения, которые отмечены на правом коренном берегу Крынки в окрестностях с. Успенка. Они развиваются на красно-бурых и сарматских глинах, размещенных на разных гипсометрических уровнях, что определяет их двухступенчатое строение. В некоторых случаях смещенные цирки достигают в диаметре 250-300 м, в большинстве случаев это действующие смещения [16]. На территориях, связанных с поливом, который применяли на 90% орошаемых площадей, распространена «ирригационная эрозия», в результате которой происходит верхний смыв почвы, отмечавшийся при использовании поливных установок за один вегетационный период (5-6 поливов). Высокая эродированность почвенного покрова наблюдается в Шахтерском районе [5].

Следовательно, территория района исследования отличается значительным геологическим и геоморфологическим разнообразием вследствие длительной геологической истории.

Климат исследуемой территории континентальный, характеризуется как очень теплый, засушливый с недостаточной влажностью. Средняя температура воздуха в январе в г. Амвросиевка до -6,3°C, в Макеевке - 7,2°C. Абсолютный годовой максимум 40°C. Годовое количество осадков в Амвросиевке составляет 519 мм. Средняя максимальных декадных высот снегового покрова 16 см, в Торезе отмечалась его высота до 40 см. Для физико-географического района характерны частые вьюги, заморозки, туманы.

Почвенный покров представлен преимущественно чернозёмами обыкновенными среднегумусными и малогумусными, сформированными на лёссах и частично продуктах выветривания основных пород: сланцев, песчаника, глины.

Разнообразие типов местности в бассейне реки Крынки обуславливает разнообразие растительного мира. В районе исследований развиты следующие типы местности: равнинно-водораздельный, останцево-гривистый, тектонически-купольный, овражно-балочный, карстовый, пойменный, урбанизированный и техногенный. Гидрографические условия тесно связаны с климатом, рельефом и геологическим строением. Гидрографическая сеть представлена рекой Крынкой с притоками, водохранилищами, прудами. Коэффициент густоты речной сети с учетом рек длиной свыше 10 км бассейна Крынки составляет 0,42 км/км [15]. Крынка - правый приток высшего порядка р. Миус, принадлежит бассейну Азовского моря. Ее исток находится возле г. Дебальцево. Крынка образована слиянием рек Садки и Булавинка юго-западнее г. Енакиево. Длина Крынки 180 км (в том числе на юго-востоке Украины - 165 км, на территории Ростовской области Российской Федерации - 15км), долина реки узкая, глубокая до 60 м, с крутыми склонами. Скорость течения изменяется от 3 до 6 км/час, много мелей, завалов, перекатов, порогов. Уклон реки - 0,67 м/км. Русло извилистое, шириной от 5 до 20 м. Глубина до 1-2 м, местами 4 м. На отдельных участках произведена расчистка русла, вдоль которого расположены многочисленные сельскохозяйственные земли. Перепад уровня воды зависит от сезона и режима работы Зуевской ГРЭС от 3,0 до 29 м3/сек. Дно илистое, на мелководных участках каменистое. В нижнем течении река протекает в мягких наносных почвах. Вода непрозрачна, замутнена. Покрывается льдом в конце декабря и вскрывается к середине февраля. Питание снеговое и дождевое, а также за счет вод многочисленных подземных источников. В бассейне Крынки

3 2

находятся 123 малых водоема, объемом 25,25 млн. м3 и площадью зеркала 6,94 км2 [14]. В своем верхнем течении река протекает по густонаселенной местности (вниз по течению): г. Енакиево, пос. Нижняя Крынка, пос. Зуевка, г. Зугрес, пос. Троицко-Харцызск, с. Степано-Крынка, с. Благодатное, с. Великое Мешково, с. Карпово-Надеждинка, с. Белояровка, с. Успенка. Река Крынка имеет 12 притоков, крупнейшими из них являются Булавинка (длина 39 км), Ольховатка (33 км), Севастьяновка (28 км), Корсунка (25 км), Садки (19 км). В бассейне   реки   сооружено   5   водохранилищ   технического   и   питьевого назначения:

23

Ханженковское на Крынке (площадь водосбора 780 км2, с запасом воды 19,4 млн. м3, площадью зеркала 4,8 км2), Зуевское на Крынке (площадь водосбора 1327 км2, с запасом

32

воды 5,9 млн. м3, площадью зеркала 2,5 км2), Ольховское на притоке Крынки р. Ольховатке (площадь водосбора 390 км2, с запасом воды 26,8 млн. м3, площадью зеркала 3,9 км2), Волынцевское на притоке Крынки р. Булавинке (площадь водосбора 262 км2, с запасом воды 13,6 млн. м3, площадью зеркала 3,2 км2) и Нижнекрынское [3, 14]. В бассейне Крынки имеется крупное подземное водохранилище пресной воды объемом несколько десятков миллионов м , разведанное в окрестностях с. Успенки. Вода реки используется для сельскохозяйственных, бытовых и технических нужд. Основными источниками загрязнения водотоков бассейна р. Крынка являются промышленные и бытовые сточные воды городов Дебальцево, Углегорска, Снежного, Тореза, Горловки, Енакиево, а также шахтные воды. Минерализация воды достигает 1,6 г/л и по сезонам года изменяется незначительно, что связано со стабильностью состава и свойств шахтных вод данного района. По составу вода р. Крынки хлоридно-сульфатного и сульфатного класса группы натрия и кальция [14]. В связи с поступлением большого количества отработанных вод величина биохимической потребности воды в кислороде достигает 5-7 мг О2/л; содержание нефтепродуктов - до 2,5 мг/л, нелетучих фенолов - до 0,8 мг/л, азот нитратный - до 17 мг N/л. Низкое качество воды наблюдается на участке ниже г. Енакиево и впадения притока р. Корсунка. В последней превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) составляет: по взвешенным веществам - в 4 раза, по нефтепродуктам - в 30 раз, по фенолам - в 40 раз. В р. Булавинку ежегодно сбрасывается 6,5 млн. м3 шахтных вод, и вода реки имеет превышение всех нормативов: по взвешенным веществам превышение ПДК в 10 раз, нефтепродуктам - в 60 раз, фенолам - в 50, минерализации - в 1,5 раза. На многих участках рек наблюдаются «мертвые зоны». По составу обе реки относятся к сульфатному классу группы натрия.

Концентрация загрязняющих веществ р. Ольховой промышленными и шахтными водами достигает 75-80%, состав воды - типичный для шахтных вод данного района -сульфатного класса группы натрия. Величина минерализации 1,3-1,5 г/л, превышение ПДК по нефтепродуктам в 2-5 раз, фенолам - в 8 раз. В Ольховское водохранилище данной рекой вносится до 140 тыс. т солей, свыше 10 т нефтепродуктов, 190 кг фенолов в год [14].

Таким образом, бассейн р. Крынки, особенно в верхнем течении реки, находится в крайне загрязненном состоянии. В большинстве водотоков процессы самоочищения нарушены.

В бассейне Крынки расположены крупнейшие города Донецкой области - Горловка (295,1 тыс. чел.), Енакиево (145,8 тыс. чел.), Харцызск (108,6 тыс. чел.), которые являются многоотраслевыми промышленными центрами и относятся к межречному типу урбанизированных территорий. Они характеризуются разной степенью трансформацииприродного рельефа, разнообразными проявлениями опасных природных и природно-антропогенных процессов, которые возникли вследствие техногенных статических и динамических нагрузок на рельеф. В связи с этим почва имеет высокое загрязнение вредными химическими веществами: пестицидами (г. Харцызск, г. Горловка, г. Макеевка), ртутью (г. Горловка - 5,7 мг/кг, г. Енакиево - 2,6 мг/кг), марганцем (г. Енакиево - 3672 мг/кг), хромом (г. Енакиево - 408 мг/кг).

Растительный покров бассейна Крынки в доагрикультурный период представлял собой разнотравно-типчаково-ковыльные степи на малогумусных и среднегумусных черноземах, растительность петрофитных обнажений, в истоке реки в балках и оврагах были распространены байрачные дубравы, в долине реки были распространены в основном пойменные леса. Теперь распаханные земли занимают 61,4% площади Амвросиевского района, до 51,0% площади Шахтерского района Донецкой области и 40,8% площади Перевальского района Луганской области. Леса Крынского подрайона - лиственные, байрачного и пойменного типа, общая их площадь - 70 км2. В Шахтерском и Амвросиевском районах сенокосы занимают (соответственно) 0,4 и 0,2%, пастбища - 14,1 и 9,1%, многолетние насаждения - 1,2 и 1,8%, леса с лесополосами и лесонасаждениями в балках и на песках - 8,5 и 6,9%, кустарники - 0,8 и 0,3%. Доля балок составляет 0,71-1,22% территории районов [15]. На участках с природной растительностью в бассейне Крынки сохранилось высокое флористическое богатство с концентрацией раритетных видов.

Рассмотренные характерные особенности региона явились предпосылкой всестороннего изучения конкретной флоры бассейна Крынки, т.к. бассейн реки является естественным природно обусловленным целостным образованием, имеющим свою специфику, историю и перспективу. Для понимания структуры конкретной флоры можно изучать её при помощи сравнительного анализа флор-изолятов внутри речного бассейна.

Результаты и обсуждение

Флора бассейна реки Крынка рассматривается в границах Торецко-Луганского и Крынского флористических подрайонов в составе Донецкого района Донецкого округа [1]. Важнейшим количественным показателем каждой флоры считается флористическое богатство, которое определяется количеством таксонов в пределах исследуемого региона.

В результате ботанического обследования установлено, что флора бассейна Крынки включает 1187 видов сосудистых растений, что свидетельствует о высоком уровне её богатства. Для сравнения, флора бассейна Казенного Торца (общая площадь 5410 км2) включает 964 вида сосудистых растений [11], флора бассейна реки Латорица в Прикарпатье (площадь 3000 км2) включает 1279 видов [12]. Репрезентативность флоры бассейна Крынки составляет 57,2% флоры юго-востока Украины в пределах Донецкой и Луганской областей.

Бассейн Крынки является экологическим коридором национального уровня экологической сети Украины, основными «звеньями» которой служат территории ПЗФ, сочетающие природоохранные и рекреационные функции [2, 9, 13]. В бассейне реки Крынки функционируют 11 объектов ПЗФ (общей площадью 10225,32 га), в том числе 2 региональных ландшафтных парка (РЛП) «Донецкий кряж» и «Зуевский», 6 заказников местного значения (ЗАКм) - «Урочище Плоское», «Урочище Россоховатое», «Урочище Софиевское», «Обушок», «Лес на реке Крынка», «Пристенское», заказник общегосударственного значения (ЗАКг) «Бердянский», памятник природы общегосударственного значения (ППг) «Балка Горькая», памятник природы местного значения (ППм) «Балка Журавлева» (табл. 1, рис. 1). Флоры объектов ПЗФ различаются между собой по количеству видов, однако прямая зависимость количества видов от площади объекта не наблюдается. Площадь объектов ПЗФ в бассейне Крынки составляет 3,9% от всей площади бассейна реки и 8,5% от общей площади объектов ПЗФ Донецкой области. В настоящее время в бассейне Крынки проектируется создание ЗАКм «Балка Скелевая» площадью 117,8 га.

Таблица 1

Площадь и количество видов объектов природно-заповедного фонда, расположенных в бассейне реки Крынки

Объект ПЗФ

Площадь,

Фактическое количество

Ожидаемое количество видов

 

 

га

видов

У1

 

 

 

Торецко-Луганский подрайон

1.

ЗАКм «Урочище Плоское»

129

441

340

325

368

338

2.

ЗАКм «Урочище Россоховатое»

101

349

326

312

354

324

3.

ЗАКм «Урочище Софиевское»

565

473

436

417

473

434

4.

ЗАКм «Балка Скелевая»

117,8

571

336

320

364

368

 

(проектируемый)

 

 

 

 

 

 

Крынский подрайон

5.

РЛП «Донецкий кряж»

7463,52

723

678

648

659

604

6.

РЛП «Зуевский»

1214,2

506

497

475

539

494

7.

ЗАКм «Лес на реке Крынка»

25

219

256

245

278

255

8.

ЗАКм «Пристенское»

250

436

380

363

412

378

9.

ЗАКг «Бердянский»

413

490

414

396

449

411

10.

ППг «Балка Горькая»

4

186

188

180

203

186

11.

ЗАКм «Обушок»

58,6

-

-

-

-

-

12.

ППм «Балка Журавлева»

2

-

-

-

-

-

О флористической репрезентативности можно судить по ожидаемому увеличению количества видов растений в случае удвоения площади. Изучены флоры десяти объектов ПЗФ площадью от 4 до 7463,52 га. В табл. 1 приведено фактическое количество видов сосудистых растений по результатам наших исследований. Для определения теоретически ожидаемого количества видов на охраняемых территориях использовано уравнение Аррениуса: У = АХ2, где У - количество видов в районе площадью Х; А - количество видов на единице площади, характеризующее уровень видового богатства флоры; z - показатель пространственного разнообразия биоты. Для зон широколиственных лесов, степной и субтропической Л. И. Малышев [7] приводит значение экспоненты z = 0,14-0,19, на основании чего, следом за Р. И. Бурдой [1], в дальнейших расчетах принято z = 0,17. Коэффициент А, характеризующий уровень видового богатства флоры, вычислен с применением формулы Аррениуса в следующих четырех вариантах: А1 - исходя из регионального видового разнообразия флоры (на площади 53,2 тыс. км2 - 2070 видов); А2 -исходя из уровня флористического богатства бассейна реки Крынки (бассейн Крынки 2,63 тыс. км2 - 1187 видов); А3 - исходя из уровня флористического богатства среднего по площади резервата (ЗАКм «Урочище Софиевское»: 565 га - 473 вида); А4 - исходя из уровня флористического богатства малого по площади резервата (ППг «Балка Горькая»: 4 га - 186 видов). На основании коэффициентов А1 - А4 рассчитаны ожидаемые количества видов (У1 4) для десяти объектов ПЗФ, фактический видовой состав которых установлен заранее.

Рис. 1. Картосхема флор-изолятов, расположенных в бассейне реки Крынки: 1 - РЛП «Донецкий кряж», 1а - ЗАКг «Бердянский», 1б - с. Большая Шишовка, 1в - с. Малая Шишовка, 1г - с. Благодатное, 1д - с. Великое Мешково и ППм «Балка Журавлева», 2 -с. Артёмовка, 3 - РЛП «Зуевский», 4 - ЗАКм «Пристенское», 5 - с. Николаевка, 6 -с. Дубовка, 7 - с. Новопелагеевка, 8 - ЗАКм «Лес на реке Крынка», 9 - с. Калиновое, 10 -с. Успенка, 11 - пос. Нижняя Крынка, 12 - с. Котовского, 13 - с. Новоклиновка, 14 - ППг «Балка Горькая», 15 - г. Амвросиевка, 16 - пос. Новоамвросиевское, 17 - с. Белояровка, 18 -ЗАКм «Урочище Софиевское», 19 - урочище Поклонский лес, 20 - урочище Кондратьевское, 21 - ЗАКм «Балка Скелевая» (проектируемый), 22 - ЗАКм «Урочище Плоское», 23 - ЗАКм «Урочище Россоховатое», 24 - урочище Булавинское, 25 - урочище Каменка, 26 - с. Русско-Орловка, 27 - ЗАКм «Обушок», 28 - с. Степано-Крынка.

Флоры-изоляты природно-заповедного фонда обозначены квадратом; флоры-изоляты, рекомендованные для включения в природно-заповедный фонд, обозначены кругом.

Ожидаемое количество видов в общем не совпадает с фактическим. Расчетные данные оказались для большинства флор-изолятов заниженными по сравнению с фактическими, исключением стал ЗАКм «Лес на реке Крынка», где расчетные числа завышенные. Завышенные данные для ЗАКм «Лес на реке Крынка» во всех четырёх вариантах свидетельствуют, очевидно, о неполном флористическом изучении данного объекта и связаны с тем, что он представляет собой искусственное лесное насаждение. Несмотря на это, следует отметить, что прямая зависимость между числом видов и площадью сохраняется как для объектов ПЗФ с большой площадью, так и с малой. Р. И. Бурда при изучении

р. Крынказависимости между числом видов и площадью малых флор особо охраняемых территорий на юго-востоке Украины отмечала, что «с уменьшением площади постепенно уменьшается и число видов - сохраняется лишь при определенных условиях» [1, с. 63].

Установлено, что флористическое богатство 11 функционирующих объектов ПЗФ, расположенных в бассейне Крынки, представлено 988 видами, что составляет 83,2% от общего количества видов флоры бассейна. В Торецко-Луганском подрайоне находятся 3 объекта ПЗФ (ЗАКм «Урочище Плоское», ЗАКм «Урочище Россоховатое» и ЗАКм «Урочище Софиевское») общей площадью 795 га, а также проектируемый ЗАКм «Балка Скелевая»; в Крынском подрайоне - 8 объектов общей площадью 9430,32 га. Неполные флористические данные имеются по двум объектам ПЗФ («Балка Журавлева» и «Обушок»).

Учитывая значительную степень антропогенной трансформации флоры, Р. И. Бурдой [1] установлено, что элементарной природной единицей надо принимать флору-изолят площадью не менее 500-600 га в случае целостной территории и около 800 га - в случае архипелагоподобной. На территории бассейна Крынки 3 объекта ПЗФ имеют площади более 500 га (ЗАКм «Урочище Софиевское», РЛП «Донецкий кряж», РЛП «Зуевский»).

Для выявления степени однородности флоры бассейна Крынки проведено сравнение видового состава флор десяти объектов ПЗФ при помощи коэффициента Жаккара [18]. Пределы этого коэффициента от 0 до 1, причем Kj = 1 означает полное сходство флор. Абсолютные значения коэффициента Жаккара, полученные для отдельных пар объектов ПЗФ, варьируют от Kj = 0,20 до Kj = 0,56. Исходя из полученных коэффициентов, методом «максимального корреляционного пути», для более наглядного представления о сходстве десяти объектов ПЗФ построен дендрит (рис. 2). Установлено, что наибольшим сходством видового состава обладают ЗАКм «Урочище Россоховатое» и ЗАКм «Урочище Софиевское» (Kj = 0,56), ЗАКм «Урочище Софиевское» и ЗАКг «Бердянский» (Kj = 0,51), ЗАКм «Урочище Софиевское» и РЛП «Зуевский» (Kj = 0,50), ЗАКм «Урочище Плоское» и ЗАКг «Бердянский» (Kj = 0,50), ЗАКм «Пристенское» и ЗАКг «Бердянский» (Kj = 0,50). Между остальными парами локальных флор сходство видового состава ниже Kj = 0,50. Наименьшим сходством обладают флоры РЛП «Донецкий кряж» и ППг «Балка Горькая» (Kj = 0,20).

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Н Ю Гнатюк - К изучению флоры бассейна реки крынки