Таксономический анализ биоразнообразия флоры Западного и Восточного Кавказа

Актуальность изучения биологического разнообразия Кавказа связана с усилившимся антропогенным прессом на окружающую среду. Представления о различиях и сходстве таксонов двух регионов Кавказа дает представление об ареале распространения отдельных видов, родов и семейств.

Сложность и разнообразие ландшафтов Кавказа сыграли большую роль в флорогенезе изучаемого региона. Западный и Восточный Кавказ – два географически противоположных друг другу региона со своими уникальными представителями флоры. В течение многих лет происходило постепенное формирование флоры Кавказа, которая включила в себя представителей различных флористических царств. Так, например, если Западный Кавказ больше тяготеет к Средиземноморской флоре, то Восточный – к Туранской и Гирканской флорам [2, 3]. Характерный для этих регионов ландшафт и несхожие экологические факторы способствовали появлению большого числа эндемиков. Тем не менее, Кавказ – это единая горная экосистема.

Исследование флор Западного и Восточного Кавказа проведены для изучения общностей и гетерогенности двух флор российского Кавказа. Нельзя не сказать о важности сравнительного анализа флористического биоразнообразия для дальнейших исследований в области изучения динамики распространения тех или иных видов растений.

Были составлены таблицы аборигенных видов этих регионов Северного Кавказа, что позволило сделать таксономический анализ и сравнить их между собой, применив коэффициент Жаккарта.

Таблица 1

Десять крупнейших семейств естественной флоры Западного Кавказа и Предкавказья

В таблице 1 представлены десять крупнейших семействах Северо-Западного Кавказа: Asteraceae – 348 (12,5%), Poaceae – 316 (11,5%), Fabaceae – 204 (7,5%), Brassicaceae – 134 (5%), Apiaceae – 119 (4,3%), Lamiaceae – 119 (4,3%), Caryophyllaceae – 116 (4,2%), Rosaceae – 115 (4,1%), Scrophulariaceae – 106 (3,8%), Ranunculaceae – 60 (2,1%). Вместе они составляют 1637 видов (60%).

Данная структура семейств отражает связь со средиземноморской флорой [4], а именно:

1.Положение на первом месте семейства Asteraceae;

2.Высокая численность видов трех первых семейств Asteraceae, Роасеае и Fabaceae, составляющих 31,5% от всей флоры;

3.Видная роль семейств Brassicaceae, Apiaceae, Lamiaceae, Caryophyllaceae;

4. Отличие спектра флоры Западного Кавказа от типичного средиземноморского спектра заключается в положении семейства Роасеае на втором месте (а не Fabaceae в средиземноморском спектре).

Таблица 2

Десять крупнейших родов естественной флоры Западного Кавказа и Предкавказья

Наиболее крупными родами флоры являются следующие: Carex – 67 видов, Hieracium, Campanula, Veronica – по 38 видов, Trifolium – 33 вида, Astragalus – 32 вида, Ranunculus – 30 видов, Vicia – 29 видов, Potentilla – 29 видов, Euphorbia – 28 видов.

Тот факт, что первое место в списке занимает род Carex, говорит о связи флоры с соседними северными флористическими регионами, где также этот род доминирует в таксономической структуре.

Многие семейства естественной флоры Западного Кавказа и Предкавказья малочислены: по одному виду имеют 23 семейства (Osmundaceae, Salviniaceae, Marsilaeceae, Ophioglossaceae и др.)

В результате анализа естественной флоры Восточного Кавказа и Предкавказья было выявлено 3131 вида, который в свою очередь относятся к 151 семействам, 822 родам.

Таблица 3

Десять крупнейших семейств естественной флоры Восточного Кавказа

По данным из таблицы 3 можно говорить о десяти крупнейших семействах Восточного Кавказа: Asteraceae – 402 (12,8%), Poaceae – 299 (9,5%), Fabaceae – 227 (7,2%), Brassicaceae – 190 (6%), Apiaceae – 140 (4,4%), Lamiaceae – 127 (4,0%), Caryophyllaceae – 140 (4,4%), Rosaceae – 158 (5%), Chenopodiaceae – 131 (4,1%), Cyperaceae – 114 (3,6%). Вместе они составляют 1928 видов (61%).

На флористический состав Восточного Кавказа очень сильно повлияло Ирано-Туранская провинция. В отличие от флоры Западного Кавказа, в числе десяти крупнейших семейств встречается характерное для Туранской провинции семейство Chenopodiaceae [3].

Таблица 4

Десять крупнейших родов естественной флоры Восточного Кавказа

Согласно таблице 10 наиболее крупными родами флоры являются следующие: Carex – 78 видов, Rosa – 46 видов, Allium, Veronica – по 30 видов, Trifolium – 34 вида, Astragalus – 57 видов,Vicia – 31 видов, Hieracium – 29 видов, Silene – 28 видов, Galium – 28 видов.

Подобная структура крупнейших родов очень сходна с Туранской и Гирканской флористическими провинциями, где преобладающими родами также являются Carex, Rosa, Astragalus.

Для сравнения общности флор Западного и восточного Кавказа мы воспользуемся коэффициентом Жаккарта [1, 5, 6], так как она наиболее полно отображает степень флористического сходства этих регионов.

Расчет сходства флоры проводился по следущей формуле:

K_J=,

Где а – количество видов на первой пробной площадке, b – количество видов на второй пробной площадке, с – количество видов, общих для 1-ой и 2-ой площадок.

Если K_J = 0,35 это говорит о сходстве флоры, имеющими почти половину общих видов.

Можно сделать вывод, что флоры Северного и Восточного Кавказа очень близки и взаимозависимы. Факторами, которые сказались на их сравнительном расхождении в таксонах, явилось отдаленное географическое положение двух регионов. Но в то же время из-за сильной отдаленности регионов исследования в их флоре происходили изолированные процессы видообразования. Также нужно указать на значительное присутствие во флорах изучаемых регионов видов, проникших в более ранние периоды из соседних, приграничных флористических провинций.

Западный и Восточный Кавказ хоть и имеют сходство во флористическом разнообразии, но в большей степени обладают эндемизмом. Данное положение подтверждается полученными данными из расчета коэффициента Жаккарта, который равен 0,35.

Флора Восточного Кавказа отличается большим разнообразием – 3131 вид, чем Западного – 2749 вид. Это можно объяснить географическим положением региона Восточного Кавказа, то есть близкое расположение к Туранской и Гирканской флоре [3], а также расположением на территории региона сложных ландшафтов и климатически благоприятных условий.

Характерный для этих регионов ландшафт и несхожие экологические факторы способствовали появлению большого числа эндемиков. Тем не менее, Кавказ – это единая горная экосистема.

Литература:

1. Василевич В.И. Статистические методы в геоботанике. Ленинград: Наука. 1969. 232 с.

2. Гвоздецкий Н.А. Кавказ. Очерк природы. М.: Гос. изд-во географ, лит. 1963. 262 с.

3. Тахтаджян А.Л. Флористические области Земли. М.: Наука. 1978. 248 с.

4. Толмачев А.И. Введение в географию растений. Ленинград: ЛГУ, 1974, 244 с.

5. Шмидт В.М. Статистические методы в сравнительной флористике. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та. 1980. 176 с.

6. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Ленинград: Изд. Ленингр. ун-та. 1984. 288 с.