Синантропная растительность Беларуси

Усиливающееся антропогенное воздействие на окружаю­щую среду приводит к изменению естественных фитоценозов и появлению новых синантропных растительных сообществ, многообразие и роль которых постоянно возрастают.

В зависимости от уровня синантропизации (количества синантропных видов в составе фитоценозов) могут быть выде­лены три группы растительных сообществ: естественные, синантропизированные и синантропные.

Доля участия синантропных видов в естественных сообще­ствах (лесная, болотная, водная, луговая растительность и др.) составляет менее 10%, в синантропизированных (сенокосы, зоны рекреации, пастбища и др.) - 10 - 80% (внутри этой груп­пы в зависимости от степени антропогенного воздействия выделяют слабо синантропизированные сообщества (доля синантропных видов 10-30%), средне синантропизированные (31-50%) и сильно синантропизированные (51 -80%)).

В синантропных сообществах (специфические рудеральные и сегетальные сообщества, реже естественные с пониженной толерантностью к воздействию человека) доля синантропных видов составляет более 80%.

Степень синантропизации может оцениваться долей синан­тропных видов в конкретном сообществе или ценофлоре. При этом оцениваются либо вся ценофлора сообщества, либо толь­ко ее наиболее активное ядро (причем исключаются редкие виды с постоянством ниже 20%). Так же может быть оценена степень адвентизации различных растительных сообществ.

Синантропным сообществам по сравнению с естественны­ми присущи некоторые особенности. Они в большинстве слу­чаев характеризуются обедненным видовым составом. Количе­ство видов в различных сегетальных и рудеральных сообще­ствах варьирует в очень широких пределах и зависит как от почвенно-гидрологических и климатических условий, так и от степени нарушенности местообитания и постоянства антропо­генного воздействия, стадии восстановительной сукцессии, постоянства и путей заноса диаспор извне и др. Антропогенно нарушенные местообитания наиболее благоприятны для про­израстания малолетних (однолетних и двулетних) и, кроме того, многолетних растений с высокой способностью к вегета­тивному размножению.

Для синантропных сообществ характерно преобладание в них видов-эксплерентов. Эти виды первыми занимают место-обитания, на которых растительный покров был уничтожен или нарушен, чему способствуют наличие большого количе­ства жизнеспособных семян в почве, быстрое поступление их извне с помощью различных агентов, способность к интенсив­ному семенному и вегетативному размножению, часто укороченный жизненный цикл.

Сообщества эксплерентов обычно неустойчивы и быстро сменяются сообществами растений дру­гих жизненных стратегий, которые отличаются помимо проче­го и большей продолжительностью жизни. Поэтому для сук-цессий, происходящих в таких местообитаниях, характерно быстрое протекание первых стадий и замедленное - последую­щих. Если условия для заселения антропогенных местообита-ний крайне неблагоприятны для роста (обнаженные пески, выработанные карьеры, шлакоотвалы и др.), то первые стадии их заселения могут быть связаны с группой патиентов, кото­рые создают более благоприятные условия для роста других растений. В этом случае первые стадии сукцессии происходят медленно, а по мере восстановления растительного покрова -возрастают. Патиенты часто преобладают и в сообществах, которые характеризуются постоянным или периодически пов­торяющимся внешним воздействием (например, выпас).

Синантропная растительность является азональной.

Основные варианты синантропной растительности - сеге-тальная и рудеральная - включают в свой состав соответствен­но агрофитоценозы (сообщества культурных растений и поле­вых сорняков) и сообщества различных нарушенных место-обитании.

Сегетальная растительность.Сегеталъными называют сооб­щества (агрофитоценозы), формирующиеся в посевах культур­ных растений.

По некоторым оценкам, мировая площадь сельхозугодий составляет около 35% суши и более 10% занято агроценозами -посевами полевых культур. В Беларуси сельскохозяйственные угодья занимают около 45% территории республики, в том числе сенокосные и пастбищные - около 15%, а пахотные около 30%, что почти в 3 раза превышает среднемировые пока­затели и данные по странам СНГ в целом. Наибольшие посев­ные площади в Беларуси заняты зерновыми культурами (с уче­том зернобобовых). Основой зернового хозяйства республики являются рожь и ячмень. Среди зерновых культур широко рас­пространены также овес, пшеница, кукуруза, тритикале, гречи­ха, горох, люпин и вика. Меньшие площади заняты посевами кормовых, технических и овощных культур, в том числе карто­феля. Структура посевных площадей в разных районах Белару­си значительно различается.

В мире насчитывается свыше 2500 видов культурных расте­ний. Почти все они окультурены более чем 6 тыс. лет до н.э.

Во флоре земного шара около 30 тыс. видов сорно-сегетальных растений, 1800 из которых вызывают в мире ежегодные поте­ри сельскохозяйственной продукции в размере 9 - 10% урожая. Большинству культурных растений на всем ареале их культиви­рования приходится конкурировать более чем с 200 видами сорно-сегетальных растений. Практически в любом регионе в посевах каждой из основных сельскохозяйственных культур ежегодно присутствует 10 - 50 видов сорно-сегетальных расте­ний. В странах СНГ насчитывается около 1500 видов агрофи-тов. К наиболее злостным сорнякам, т.е. характеризующимся высокой встречаемостью (75- 100%) и относительным обили­ем (3 -4 балла), принадлежит около 300 видов (примерно 20%).

В настоящее время в сегетальной флоре Беларуси более 170 видов растений (при этом наиболее злостных 20 - 30 видов). Среди сорно-полевых растений около 30 видов апофитов, наибо­лее распространенными из которых являются пырей ползучий, хвощ полевой, чистец болотный (Stachys palustris), мята полевая (Mentha arvensis), вербейник обыкновенный (Lysimachia vulgaris) и др. Подавляющее большинство апофитов - многолетники.

В зависимости от стратегии, биологических особенностей и имеющихся приспособлений к засорению посевов среди сеге-тальных растений выделяют две группы - специализирован­ные и неспециализированные сорняки.

Специализированные агрофиты засоряют исключительно посевы связанных с ними культур и вне их почти не встречают­ся. Это очень немногочисленная группа растений, составляющая менее 1% от всех сорняков. В Беларуси к ним относятся в основ­ном специализированные засорители льна - торица льняная (Spergula linicola), плевел льняной (Lolium remotum), горец льня­ной (Polygonum linicola), повилика льновая (Cuscuta epilinum), рыжик бурачниковый (Camelina alyssum) и др., а также засорите­ли зерновых, преимущественно озимых культур - костер ржа­ной (Bromus secalinus), василек синий (Centaurea cyanus), погре­мок бескрылый, плевел опьяняющий (Lolium temulentum), овес пустой (Avena fatua), овес щетинистый (A. strigosa) и др. Растения этой группы засоряют главным образом семена и плоды культур­ных растений. Вместе с ними сорняки зимуют и вновь высевают­ся на поля. Этому способствуют некоторые характерные для этой группы растений биологические особенности:

• внешнее сходство семян сорняков с семенами культурных растений, в связи с чем они с трудом могут быть отделены при очистке;

• одновременное созревание семян;

• сходство в феноритмах развития культурных и сорных растений (приуроченность созревания семян сорняков к моменту уборки урожая);

• неподверженность осыпанию семян при созревании сор­няков (невозможность вскрытия плодов или отсутствие отде­лительного слоя на плодоножках);

• повышение всхожести при обмолоте у многих сорных видов.

Группа неспециализированных сорняков более многочислен­на. Они менее специализированы в отношении культур, в кото­рых встречаются, приспособлены преимущественно к засоре­нию почвы и зимуют в поле. Для видов этой группы характер­ны следующие особенности:

• обладание высокой плодовитостью и способностью к энергичному вегетативному размножению с помощью корне­вищ, корневых отпрысков, клубней, луковиц и др.;

• более раннее созревание семян, чем у культурных расте­ний, легкое осыпание при созревании;

• смена в течение одного сезона нескольких поколений растений;

• разноплодность (гетерокарпия) и разносемянность (гете-роспермия). Разнокачественность семян и плодов способству­ет неодновременному их прорастанию и формированию банка семян в почве. Так, например, у мари белой образуются три типа семян: крупные, плоские коричневые - прорастают через три дня после посева; более мелкие с толстой оболочкой, зеле­новато-черные - на второй год; мелкие, черные, округлые - на третий год;

• сохранение всхожести семян в течение длительного време­ни. В опытах семена, находящиеся в почве, сохраняли всхо­жесть до 25 лет и более;

• мимикрия всходов. Проростки многих сорняков напоми­нают всходы культурных растений. Например, всходы и моло­дые растения редьки дикой (Raphanus raphanistrum) и горчицы полевой (Sinapis arvensis) похожи на всходы редьки посевной и редиса, всходы щирицы запрокинутой - на проростки свеклы (Beta vulgaris), всходы дымянки лекарственной (Fumaria officinalis) - на всходы моркови посевной (Daucus sativus) и т.д.;

• высокий генетический полиморфизм различных популя­ций вида, что расширяет диапазон его толерантности к различ­ным внешним факторам;

• наличие растений разных возрастных групп, появление всходов в течение всего вегетационного периода, растянутый период цветения и плодоношения;

• наличие неотенических форм при высокой плотности произрастания за счет сокращения вегетативного периода и способности к плодоношению в молодом возрасте;

• способность к отрастанию после скашивания и дозрева­нию плодов у скошенных растений.

Меры борьбы с сорняками.Среди существующих методов борьбы с сорно-полевыми растениями можно выделить сле­дующие: агротехнические, химические и биологические. В свою очередь их подразделяют на профилактические и истребительные.

Агротехнические методы являются основными и заключа­ются в использовании севооборотов и включении культурных растений различных экологических групп; очистке семенного материала; известковании и гипсовании почв; длительном хра­нении навоза в буртах и навозохранилищах (при этом семена сорняков теряют жизнеспособность); обкашивании прилежа­щих к полям территорий; технической и ручной обработке почвы (вспашка, боронование, лущение стерни, затопление, осушение, прочистка и т.п.) и др.

Химические методы рассматриваются как дополнительные к агротехническим и включают использование различных гер­бицидов для борьбы с сорными растениями.

Биологические методы состоят в использовании смешанных посевов культурных растений (например, овсяно-виковых или пелюшко-овсяных смесей), применении вредителей и болезней сорных растений (насекомых-монофагов, специализирован­ных видов головни, альтернарии, фузариума и др.). Эти мето­ды пока не получили широкого применения, но весьма перс­пективны в будущем. Широкое распространение в последнее время получает использование молекулярно-генетических методов для выведения новых сортов, устойчивых к болезням и вредителям (в том числе и к сегетальным видам-паразитам).

Необходимо отметить, что все применяемые меры борьбы до сих пор не привели к полному уничтожению ни одного не­специализированного вида сорного растения. Поэтому основ­ные усилия направлены лишь на снижение численности сор­ных растений до достижения ими фитоценотического порога вредоносности, при котором

они развиваются в обилии, не причиняющем заметного вреда культурным растениям.

Рудеральная растительность.К сорно-рудеральным относят­ся сообщества различных антропогенно нарушенных место-обитании. Их разнообразие очень велико. Это всевозможные вторичные местообитания вблизи населенных пунктов, пастбища, выгоны, вырубки, карьеры, полигоны бытовых отхо­дов (свалки мусора), окрестности ферм, дачных участков, очистные сооружения, транспортные коммуникации (главным образом шоссейные и железнодорожные магистрали), селитеб­ные местообитания (территории промышленных предприя­тий, складов, вокзалов, парков, скверов, дорог, кладбищ и т.п.), пустыри, залежи и т.д.

Появление и существование специфической группы руде-ральных растений обусловлено следующими основными при­чинами:

• многие типы рудеральных местообитаний богаты пита­тельными веществами и отличаются благоприятным микро­климатом;

• в рудеральных местообитаниях отсутствует или снижена конкуренция со стороны других растений;

• некоторые типы рудеральных местообитаний (например, из-за сильного загрязнения) крайне неблагоприятны для развития растений, поэтому на них может поселиться лишь небольшое число устойчивых видов.

Богатый видовой состав и большое разнообразие рудераль­ных сообществ характерно для крупных населенных пунктов, особенно для городов. Это обусловлено разнообразием и свое­образием условий для произрастания здесь растений. Городам свойственны более аридные черты климата и загазованность воздуха. Городским почвам присущи большее уплотнение, щелочная реакция, высокое содержание солей и тяжелых металлов.

Разнообразие рудеральных сообществ больше, чем сегеталь-ных. В связи с многообразием антропогенного воздействия на природу они формируются в экологически различных место­обитаниях (по водному режиму, факторам минерального пита­ния, степени и периодичности нарушений и т.д.).

Рудеральная растительность характеризуется некоторыми особенностями. Многие рудеральные виды и формируемые ими сообщества имеют более широкую экологическую амплитуду,

чем естественные. Вследствие этого некоторые из них распространены в различных климатических зонах и геогра­фических регионах. Многие рудеральные виды имеют также широкую фитоценотическую амплитуду и входят в состав раз­личных фитоценозов, представляющих собой как различные типы сообществ, так и разные стадии сукцессии растительно­сти. Обычно рудеральные фитоценозы (как и сегетальные) беднее видами, чем естественные, а при восстановительной сукцессии происходит повышение их видовой насыщенности. Все многообразные рудеральные сообщества могут быть объединены в две группы:

1) сообщества нарушенных местообитаний, проходящие различные стадии восстановительных сукцессии после внеш­него воздействия (обычно однократного). Для них характерны динамичность, нестабильность и неполночленность флористи­ческого состава, одновременное наличие в сообществах видов различных экоморф и фитоценотических групп (луговых, лес­ных и др.);

2) сообщества нарушенных местообитаний, которые дли­тельное время подвергаются повторяющимся внешним воздей­ствиям (выпас или прогон скота, рекреация и т.д.). Они харак­теризуются относительной устойчивостью и бедностью видо­вого состава, наличием растений сходных экоморф.

Рудеральные сообщества образуются в результате хозяй­ственной деятельности человека, поэтому с расширением этой деятельности и изменением форм и способов воздействия человека на среду становятся иными не только встречаемость, но и состав этих сообществ. Одни фитоценозы исчезают или сокращаются площади их распространения, другие, более соответствующие новым типам антропогенных местообита­ний, становятся более распространенными.

Четких границ между рудеральными и естественными сооб­ществами не существует. Так, например, многие растительные сообщества, находящиеся на различных стадиях восстанови­тельных сукцессии (луговые сообщества, вырубки, гари, зара­стающие пустыри и т.д.), включают в свой состав как типич­ные рудеральные виды, так и растения природных фито­ценозов.

ГЛАВА 9. ГЕОБОТАНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СИНАНТРОПНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ