Динамика спонтанной флоры Ботанического сада Петра Великого

Полный текст

Ботанические сады и дендрологические парки являются важными центрами изучения и охраны растительного мира, в настоящее время они становятся неотъемлемой частью Глобальной системы сохранения биоразнообразия. Ботанические сады на протяжении многих веков собирали и сохраняли широкий спектр живых коллекций растений различного назначения (Gorbunov, Kuzevanov, 2023). Фиторазнообразие ботанических садов включает культурную и спонтанную флоры, при этом вторая зачастую остается за рамками учета, но также является неотъемлемой частью общего биоразнообразия (Shynder et al., 2021). В связи с этим изучение спонтанного растительного покрова ботанических садов актуально.

Далее под термином “спонтанная флора” (spontaneous flora) мы будем подразумевать “совокупность видов растений (аборигенные и натурализовавшиеся чужеродные), которые произрастают на той или иной территории “самопроизвольно” без вмешательства человека” (Baranova et al., 2018).

Спонтанная флора любой территории, будь то флора природных территорий, или урбанофлора, или флора ботанического сада имеет сходный состав, главным компонентом которого является аборигенная фракция спонтанной флоры. Во многих ботанических садах и дендропарках сохранились участки с природной растительностью, которые и составляют предмет охраны регионального фиторазнообразия, редких и исчезающих видов растений, сохранившихся на их территории.

Огромным разнообразием выделяется на территории ботанических садов и чужеродная фракция флоры, которая подразделяется на две основные подфракции: археофиты и неофиты, в том числе и “беглецы из культуры”. Состав археофитов достаточно однороден во флоре многих регионов таежной зоны европейской части России, тогда как в ботанических садах и дендропарках разнообразие “беглецов из культуры” может заметно различаться. Некоторые интродуцированные виды растений успешно акклиматизируются в новых условиях и выходят за пределы коллекционных участков. Они закрепляются в составе нарушенных участков (газоны и т.п.), полуестественных и естественных растительных сообществ на территории ботанических садов. В результате этого на их территории присутствуют интродуценты, которые пребывают на разных стадиях натурализации и вносят свой вклад в богатство спонтанной флоры каждого ботанического сада. Эта группа растений, называемая “беглецами из культуры”, в последние годы наиболее обсуждаема (Vinogradova et al., 2015, 2020 и др.), так как число видов растений, внедряющихся в аборигенные растительные сообщества в разных регионах России, неуклонно растет, увеличивая состав инвазионной фракции флоры различных территорий.

Видовой состав спонтанных флор на территории ботанических садов и дендропарков России и стран СНГ изучен в настоящее время еще недостаточно. Исследован ряд спонтанных флор ботанических садов на территории России (Baranova et al., 2018; Baranova, Puzyrev, 2018; Lepeshkina, 2018; Vinogradova et al., 2020; Golovanov, Abramova, 2021; Gavrilova, 2022 и др.), Казахстана (Sitpaeva et al., 2018 и др.) и Украины (Kuzemko et al., 2011; Shynder , 2018, 2019; Shynder et al., 2021 и др.).

Одним из старейших ботанических садов России является Ботанический сад Петра Великого Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН. Он возник на месте заболоченных лесов более 300 лет назад (Illyustrirovannyy…, 1905; Lipsky, 1913; Golovach, 1980; Konechnaya, Ignatieva, 1996; Firsov, Yarmishko, 2020, 2021). В первом каталоге живых растений Аптекарского огорода Иоганном Сигезбеком (Siegesbeck, 1736; цит. по Firsov, Yarmishko, 2021) указаны такие виды местной флоры, как Andromeda polifolia L., Alnus glutinosa (L.) Gaertn., Empetrum nigrum L., Ledum palustre L., которые свидетельствуют, что местность, занимаемая им в этот период, была с избыточным увлажнением и сохранялись участки местной флоры. Кардинальные изменения на его территории начались 200 лет назад, когда эта территория получила статус Императорского ботанического сада. Масштабная реконструкция парка была проведена в конце 1860-х и в 1870-е гг., когда были произведены работы по осушению и благоустройству ботанического сада (Firsov, Yarmishko, 2021). За последний 100-летний период территория ботанического сада подвергалась различного рода реконструкциям неоднократно, в парке сада особенно в послевоенное время (1940-х–1950-х гг.) были созданы новые газоны и дорожки (Konechnaya, Ignatieva, 1996) и в последующие годы в границах парка не только реставрировались газоны, но и появлялись новые экспозиции и увеличивался видовой состав древесно-кустарниковых растений, изменяющий видовой состав травянистых растений на территории парка-дендрария. Последние масштабные реставрационные работы на газонах парка были проведены в начале XXI в. Интересно отметить, что в 1905 г. в “Иллюстрированном путеводителе по Императорскому ботаническому саду” (Illyustrirovannyy…, 1905) отмечены в качестве видов, широко распространившихся в саду, т.е. являющихся “беженцами из культуры”, 2 вида рода Corydalis – C. nobilis (L.) Peis. и C. bracteata (Steph.) Pers. Последний вид и в настоящее время весной массово представлен на газонах в парке ботанического сада. Corydalis nobilis упомянут как одичавший и в работах В.И. Липского (Lipsky, 1913, который к тому же в этой работе пишет о наличии в ботаническом саду, кроме культурных растений, большого числа диких видов, из которых в тот период массово встречались Ficaria verna Huds., Taraxacum officinale Wigg., Dactylis glomerata L., Alopecurus pratensis L., Poa pratensis L., Cardamine pratensis L. Эти виды и сейчас широко представлены в парке.

Целью исследований являлось выявление и анализ изменений видового состава спонтанной флоры Ботанического сада Петра Великого за последние 30 лет. В задачи исследования входила не только инвентаризация видового состава современной флоры, но и оценка изменения численности отдельных чужеродных видов растений, их инвазионного потенциала.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследования спонтанной флоры ботанического сада проводились нами в 2020–2023 гг. Ранее подобные исследования были проведены в 1988–1994 гг. Г.Ю. Конечной и М.Е. Игнатьевой (Konechnaya, Ignatieva, 1996). Нами обследованы на территории ботанического сада: парк-дендрарий, коллекционные участки, цветники, питомники, водоемы, нарушенные участки, в том числе участок вермикуляции, и составлен флористический список травянистых растений. Древесные растения парка-дендрария, в том числе и аборигенные, в данной работе нами не учитывались.

Все виды флоры мы разделили на четыре группы: 1) аборигенные растения, исторически сохранившиеся на данной территории, самостоятельно заселившие территорию или внедренные на территорию в результате деятельности человека, а затем самостоятельно расселившиеся на его территории; 2) чужеродные растения, появившиеся с грунтом, рассадой или занесенные иными способами непреднамеренно); 3) “беглецы из культуры” – чужеродные виды, встречающиеся за пределами мест посадки, натурализующиеся и самостоятельно расселяющиеся по территории; 4) чужеродные растения, которые специально были высажены на газоны в парке и впоследствии широко расселившиеся. Первая группа видов рассматривается нами как аборигенная фракция флоры, остальные – чужеродная, причем в нее включены и археофиты. Так как на территории ботсада преобразование растительного покрова шло не одно столетие, то иногда бывает трудно сказать, как тот или иной местный вид попал на его территорию, возможно, некоторые аборигенные виды были подсажены садовниками на газоны, но история подобных работ отсутствует.

Для сравнения видового состава современной и исторической спонтанной флоры ботанического сада таксономические группы и их объем приведены по работе “Сосудистые растения России и сопредельных государств” (Czerepanov, 1995).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате инвентаризации в современной спонтанной флоре ботанического сада выявлено 355 видов сосудистых растений, которые входят в состав трех отделов – Equisetophyta, Polypodiophyta и Magnoliophyta и 54 семейств. По сравнению с 1994 г. количество видов во флоре ботанического сада увеличилось на 73 вида, что составляет 20% от общего видового состава флоры. Если провести анализ увеличения количества видов по фракциям, то число видов в аборигенной фракции, которая сейчас составляет 70.3% от общего числа видов спонтанной флоры, возросло с 234 до 248 видов, т.е. увеличилось на 14 видов (рис. 1). Пополнение данной фракции произошло за счет появления на территории ботанического сада таких видов как Alopecurus aequalis Sobol., Luzula pilosa (L.) Willd., Myosoton aquaticum (L.) Moench, Moehringia trinervia (L.) Clairv. и др.

 

Рис. 1. Динамика численности видов по фракциям в спонтанной флоре Ботанического сада Петра Великого.

Fig. 1. Dynamics of the number of species by fractions in the spontaneous flora of the Botanical Garden of Peter the Great.

 

Интересно отметить, что на газоне в парке долгие годы произрастает Lathraea squamaria L. – вид Красных книг Санкт-Петербурга и Ленинградской области (Krasnaya…, 2018 а, b), наблюдения показывают, что условия для произрастания в парке благоприятны для вида, он ежегодно цветет и плодоносит. Правда, ранее было известно 2 участка, где произрастал данный вид, но на одном участке по нашим наблюдениям он, вероятно, исчез в 2020 г. История появление этого вида в парке тоже не установлена, хотя, возможно, появление данного вида связано с интродукцией его на одном из участков в ботаническом саду.

Как видно на рисунке, наибольшие изменения произошли за счет увеличения числа видов в чужеродной фракции флоры. Количество спонтанно появившихся чужеродных видов после 1994 г. увеличилось на 14. К чужеродным видам, ранее не указанным, следует отнести Elodea canadensis Michx., Cardamine occulta Hornem., Lupinus polyphyllus Lindl., Scrophularia chrysantha Jaub. et Spach, Veronica persica Poir. и др. Количество видов этой группы увеличилось с 18 до 45, но увеличение в большинстве случаев произошло в результате пересмотра статусов отдельных видов, по сравнению с работой Г.Ю. Конечной и М.Е. Игнатьевой (Konechnaya, Ignatieva, 1996) и переноса археофитов в чужеродную фракцию. Группа растений “беженцы из культуры” представлена 53 видами. Наряду с давно присутствующими в ботаническом саду видами, такими как Bellis perennis L., Cicerbita macrophylla (Willd.) Wallr., появились и новые виды, обнаруженные вне коллекционных участков, это – Brunnera sibirica Steven, Symphytum × uplandicum Nyman, Viola sororia Willd., Linaria purpurea (L.) Mill., Agastache rugosa (Fisch. et C.A. Mey.) Kuntze и др.

При сравнении исследованной спонтанной флоры Ботанического сада Петра Великого с подобными флорами других ботанических садов следует отметить среднее богатство ее видового состава. Так, в спонтанной флоре Южно-Уральского ботанического сада-института выявлено 192 вида (без древесных растений; Golovanov, Abramova, 2021), из них аборигенную фракцию составляют 59.0% видов, в Ботаническом саду Удмуртского университета – 372 (без древесных растений; Baranova, Puzyrev, 2018), в аборигенной фракции – 93.8%, в Ботаническом саду Воронежского университета – 547 (без древесных растений; Lepeshkina, 2018), в аборигенной фракции – 63.1% (вместе с древесными растениями), в Главном ботаническом саду им. Н.В. Цицина РАН – 791 (без древесных растений; Vinogradova et al., 2020), в аборигенной фракции – 61.0%. Таким образом, следует отметить, что вклад аборигенной фракции флоры в общее число видов в спонтанных флорах ботанических садов достаточно высок. Причем процент видов тем выше, чем больше размеры площадей естественных сообществ на их территориях.

Нами выделена еще одна группа видов – чужеродные растения, которые специально были высажены на газоны в парке и впоследствии широко распространились. В нее вошло 9 видов, такие как Scilla sibеrica Haw., Corydalis bracteata (Steph.) Pers., Erytronium sibiricum (Fisch. et C.А.Mey.) Krylov и др. Следует отметить, что подсадка декоративных чужеродных и аборигенных растений не всегда проходит успешно, так в работе Г.Ю. Конечной и М.Е. Игнатьевой (Konechnaya, Ignatieva, 1996) отмечено, что на газоны в 1990-е гг. были высажены такие аборигенные виды, как Trollius europaeus L., Asarum europaeum L., Carex pilosa Scop. и ряд других, в 2023 г. обнаружить эти виды не удалось.

Наряду с вновь появившимися видами во флоре не было найдено 17 видов, указанных ранее в работе Г.Ю. Конечной и М.Е. Игнатьевой (Konechnaya, Ignatieva, 1996), причем это представители как аборигенной, так и чужеродной фракций флоры. Это такие виды как Saponaria officinalis L., Dianthus deltoides L., Corydalis capnoides (L.) Peis., Galium verum L., Archangelica officinalis Hoffm. и др. Причем достоверно известно, что Dianthus deltoides L. и Galium verum L. исчезли в начале 2000-х гг. в результате подсыпки грунта на газоны.

Спектры ведущих семейств по числу видов спонтанной флоры в разные годы приведены в таблице 1. Во флоре территории ботанического сада, как видно из данных таблицы, наиболее крупными по числу видов, как аборигенной фракции, так и флоры в целом являются семейства Asteraceae и Poaceae. Расположение в спектрах и роль отдельных семейств достаточно различны в разное время исследований во флоре Ботанического сада Петра Великого, что вполне объяснимо увеличением числа чужеродных видов растений с течением времени. По этой причине в семейственном спектре 2023 г. возрастает роль семейств Scrophulariaceae и Polygonaceae. С дичанием интродуцентов связана высокая доля видов в семействе Liliaceae. Спектры ведущих семейств по числу видов спонтанной флоры в целом отражают общий процесс ослабления ее зональных черт на нарушенных территориях, проявляющийся как в обилии видов, характерных для флор более южных территорий, о чем свидетельствует 3-е место в спектрах семейства Brassicaceae. Об этом же свидетельствует и появление в спектрах ведущих по числу видов семейств, не характерных для зональных флор, – Apiaceae, Liliaceae. Высокое обилие видов в ведущих десятках семейств характерно для флор, сформировавшихся в антропогенных условиях (табл. 1).

 

Таблица 1. Спектры ведущих семейств спонтанной флоры Ботанического сада Петра Великого в целом и ее аборигенной фракции в 1996 г. и 2023 г.

Table 1. Spectra of the leading families of spontaneous flora of the Peter the Great Botanical Garden and its native fraction in 1996 and 2023

Семейства Families	1994 г.				2023 г.
	Флора в целом / Flora in general	Ранг / Rating	Аборигенная фракция / Native fraction	Ранг / Rating	Флора в целом / Flora in general	Ранг / rating	Аборигенная фракция / Native fraction	Ранг / Rating
Asteraceae	35	1	24	2	39	1	28	1–2
Poaceae	30	2	26	1	32	2	28	1–2
Brassicaceae	20	3	15	3	28	3	11	7–9
Rosaceae	15	4	13	4	17	5–7	15	3–4
Scrophulariaceae	13	5	8	8–10	19	4	10	10
Fabaceae	11	6-8	11	5–6	13	10	11	7–9
Polygonaceae	11	6–8	11	5–6	17	5–7	15	3-4
Apiaceae	11	6–8	6	11	11	12	6	(11)
Liliaceae	10	9–11	3	(12)	14	9	3	(12)
Lamiaceae	10	9–11	8	8–10	17	5–7	13	6
Caryophyllaceae	10	9–11	9	7	15	8	14	5
Ranunculaceae	9	12	8	8–10	12	11	11	7–9
Процент видов в ведущей десятке семейств / Percentage of species in top ten families	58.8		56.8		59.4		62.7

 

Представители чужеродной фракции флоры представлены на территории ботанического сада 106 видами. Они по-разному локализованы на его территории и с разным обилием. Большинство видов имеет невысокую численность и нет опасения, что их численность увеличится. Например, в парке спорадически в разных местах появляются Heracleum sosnowskyi Manden. и Lupinus polyphyllus Lindl., опасные инвазионные растения во многих регионах России (Senator, Vinogradova, 2023), но так как газоны в парке постоянно косят, то для распространения этих видов на его территории нет условий. Некоторые виды имеют высокую численность, но приурочены только к определенным участкам на территории сада, например, Cymbalaria muralis G. Gaertn., B. Mey. et Scherb. встречается на фундаменте зданий и сорничает в коллекции “Альпийские горки”. Преимущественно к коллекции “Альпийские горки” приурочено распространение Coronopus didymus (L.) Smith. и Linaria purpurea (L.) Mill. Veronica filiformis Smith сорничает в цветниках и реже встречается на газонах. Небольшое число видов прочно закрепилось рядом с участком вермикуляции, куда свозится весь растительный мусор с территории ботанического сада. Здесь можно встретить такие виды, как Reynoutria japonica Houtt., Echinocystis lobata (Michx.) Torn et A Gray., Thladiantha dubia Bunge, Helianthus tuberosus L. и др. Лишь небольшое число видов на территории ботанического сада можно отнести к потенциально инвазионным растениям, они встречаются наиболее обильно и в разных частях парка и за его пределами. К ним следует отнести всего 4 вида – Oxalis stricta L., Cicerbita macrophylla (Willd.) Wallr., Geum macrophyllum Willd. и Symphytum × uplandicum Nyman.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализируя динамику спонтанной флоры ботанического сада за прошедшие 30 лет следует отметить, что, несмотря на обилие интродуцированных растений в открытом грунте ботанического сада (более 6000 таксонов), пополнение флоры “беженцами из культуры” на его территории незначительно. Вероятнее всего это связано в первую очередь с надлежащим уходом и контролем за культивируемыми видами на его территории.

БЛАГОДАРНОСТИ

Работа выполнена в рамках государственного задания Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН «История создания, состояние, потенциал развития живых коллекций растений Ботанического сада Петра Великого БИН РАН» (124020100075-2).

ACKNOWLEDGEMENTS

The study was carried out within the framework of the state assignment No. 124020100075-2 of the Komarov Botanical Institute RAS.

Об авторах

О. Г. Баранова

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: OBaranova@binran.ru
Россия, ул. Проф. Попова, 2, Санкт-Петербург, 197022

Г. Ю. Конечная

Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН

Email: gkonechnaya@binran.ru
Россия, ул. Проф. Попова, 2, Санкт-Петербург, 197022

Список литературы

Дополнительные файлы