В статье приводятся сведения о гидроботанических исследованиях, проводимых на р. Мысли — правого притока р. Ишим: таксономический состав флоры, состав и сложение водных фитоценозов; представлены результаты фитоиндикации водных экотопов реки Мысли.
Ключевые слова: гидромакрофиты, состав и сложение водных макрофитных фитоценозов; водная макрофитная растительность реки Мысли, фитоиндикация водных экотопов, Тюменская область.
Тюменская область — слабоизученный в гидроботаническом отношении регион. Растительный покров малых рек южной зоны Тюменской области является также мало изученным. В настоящее время имеется небольшое количество опубликованных научных работ, касающихся изучения особенностей сложения флоры, растительности и экологического состояния некоторых водотоков бассейна р. Ишим [1–3; 11–16]. В бассейне р. Ишим насчитывается свыше 2300 водотоков. Подавляющее большинство (84 %) имеет длину менее 10 км, 325 рек — от 10 до 50 км [7].
Цель настоящей работы — анализ результатов гидроботанических исследований, проводимых на р. Мысли.
Фактический материал для данной статьи получен в ходе полевого обследования р. Мысли в 2008 г., 2012–2013 гг. На водотоке были выполнены как детальные маршрутные, так и рекогносцировочные исследования, основной целью которых явилось выявление состава и сложения сообществ водной макрофитной растительности; оценка экологического состояния водных экотопов путем фитоиндикации. В качестве руководств для полевого изучения водной флоры и растительности реки были использованы методики, приведенные в работах [4–5], определители [17]. Синтаксоны выделены в соответствии с методикой доминантно-эдификаторного подхода [8; 10]. Для комплексной оценки экологического состояния реки использовались данные о гидромакрофитах реки и фитоиндикационные значения гидромакрофитов, приведенные в работах [9]. Применяя алгоритм оценки, изложенный в работе [9], на основе полученного общего флористического списка макрофитов р. Мысли, была произведена оценка экологического состояния экотопов одного из ключевых участка, протяженностью 1,00 км, расположенного юго-западнее д. Чупино по значениям средневзвешенных валентностей гидромакрофитов по группам трофности и сапробности. Определение минерализации воды выполнялось по наименьшему из всех приведенных верхних предельных значений минерализации в списке индикаторных видов, составленном для исследуемого участка реки. Для более точной оценки общей жесткости воды было использовано уравнение регрессии: 
, где у — общая жесткость, мг-экв/л, х — минерализация, г/л, с учетом того, что полученные фитоиндикационным путем значения минерализации находились в диапазоне от 0,3 до 1,0 г/л [9]. Оценка режима рН воды была произведена по максимальному совпадению диапазонов толерантности индикаторных видов к активной реакции среды.
Река Мысли, являющаяся объектом нашего исследования сравнительно небольшой правый приток реки Ишим I порядка, берет начало на Приишимском увале из небольшого озера, течет на восток и впадает в р. Ишим справа приблизительно в 35 км от с. Абатское. Русло реки располагается в Абатском и Ишимском административных районах, на его берегах находится 7 населенных пунктов (д. Сажино, д. Мешалкина, д. Чупина, с. Старая Маслянка, д. Пайкова, д. Артамонова, с. Сычево). Характерны незначительные уклоны и практически отсутствие течения [3; 7]. Длина реки — 40 км. Ширина русла в среднем составляет 20–25 м, глубина — от 1 до 4 м, грунт — темно-серый органический ил. Связь с р. Ишим временная, только в период весеннего половодья [3; 7]. На водосборе реки преобладают антропогенные сельскохозяйственные ландшафты (пашни, сенокосы, пастбища) [3; 7].
В составе флоры было выявлено 35 видов из 26 родов, 17 семейств, 3 отделов. Таксономическим разнообразием отличается отдел Magnoliophyta, который объединяет 94 % сосудистых растений — макрофитов. На долю макрофитных водорослей приходится 6 % видов из отделов Chlorophyta и Charophyta. Ведущим классом является Liliopsida (71 % видов, 69 % родов). На долю класса Magnoliopsida приходится 29 % видов и 31 % родов.
По видовому богатству выделяются семейства Potamogetonaceae (14 % видов от общего числа), Cyperaceae (11 % видов). Семейства Lemnaceae и Аlismataceae объединяют по 9 % видов. Семейства Hydrocharitaceae, Sparganiaceae, Nymphaeaceae, Poaceae, Typhaceae — по 6 % от всех выделенных видов. Остальные семейства являются одновидовые. Самым крупным по числу видов является род Potamogeton (14 % видов). Роды Alisma, Bolboschoenus, Lemna, Typha и Sparganium объединяют по 6 % видов каждый. Остальные роды одновидовые.
В ходе флористических работ были выявлены редкие для данной территории виды. Так в водных фитоценозах р. Мысли были отмечены сокращающий численность вид Potamogeton crispus L. (II категория) и редкие виды Nymphoides peltata (S. G. Gmel.) O. Kuntze., Nymphaea tetragona Georgi (III категория) [6].
В составе флоры 8 видов отличаются свойствами доминантов и субдоминантов. Наибольшей парциальной активностью обладают виды Nuphar lutea(L.) Smith., Sagittaria sagittifolia L., Phragmites australis(Cav.) Trin. ex Steud., Ceratophyllum demersum L., Potamogeton pectinatus L., Spirodela polyrhiza (L.) Schleid., Sparganium emersum Rehm. и Typha angustifolia L.. Они занимают в водной экосистеме значительные площади при высоком проективном покрытии в фитоценозах.
Ценотическое богатство характеризуют 26 ассоциаций из 21 формаций, 14 групп формаций, объединенных в 3 класса: Helophytetosa (14, или 54 %), Hydatophytetosa (7, или 27 %) и Pleustophytetosa (5, или 19 %). Группировки с участием гелофитов-эдификаторов, отличаются повышенной структурной сложностью за счет включения коэдификаторов и субэдификаторов, и вследствие этого — многоярусностью. Смешанные группировки составляют в классе 50 %, чистые — 50 %. Одноярусные группировки составляют 7 % от общего количества в классе, двухъярусные — 36 %, трехъярусные — 7 %. Наибольшее количество формаций включает группы формаций корневищных розеточных и клубневых розеточных гелофитов (по 30 % в каждой группе формаций). Плейстофиты-эдификаторы приспособлены к довольно узкому диапазону действия ведущих экологических факторов, поэтому возможность структурного усложнения группировок с эдификаторным участием плейстофитов довольно ограничена. Смешанные группировки составляют в классе 80 %, это двухъярусные группировки. Чистые составляют 20 %. Одноярусные и трехъярусные в классе Pleustophytetosa отсутствуют. Наибольшее количество формаций (3, или 60 % от выделенных в классе) включают группы формаций корневищных розеточных плейстофитов. В классе Hydatophytetosa присутствуют только одноярусные группировки (100 %), в том числе смешанные составляют 29 %, чистые — 71 %.
Оценка экологического состояния экотопов ключевого участка, протяженностью 1,00 км производилась на основе данных о таксономическом разнообразии сообществ исследуемого участка (23 вида гидромакрофитов из 17 родов, 13 семейств, 3 отделов). На основании значений средневзвешенных валентностей по группам трофности водные экотопы исследуемого участка реки были оценены нами как мезотрофные, так как эта группа превалирует над олиго- и евтрофной группами. На основании значений средневзвешенных валентностей по группам сапробности местообитания исследуемого участка реки можно отнести к олиго-бета-мезасапробным, класс качества — вода чистая-удовлетворительно чистая. Минерализация воды, определенная фитоиндикационным путем оказалась равной 0,3 г/л, следовательно, вода пресная. Жесткость воды — 4,18 мг-экв/л, вода умеренно жесткая. Индикатором уровня минерализации и жесткости воды является видMyriophyllum sibiricum Kom. Активная реакция среды — слабощелочная (рН 7,6). На уровень рН указывают такие виды макрофитов как Nymphaea tetragona Georgi, Alisma gramineum Lej. и Potamogeton crispus L.
При сравнении флористического, ценотического составов водной макрофитной растительности; значений средневзвешенных валентностей по группам трофности и сапробности, величин минерализации, жесткости и уровня рН, полученных для исследованного участка р. Мысли с подобными величинами, опубликованными ранее [11–16], можно отметить значительное сходство по этим показателям. Это можно объяснить расположением русел исследованных рек в сходных климатических условиях, где их водосборные площади в значительной степени распаханы.
Литература:
1. Громова, Ю. А. Использование гидромакрофитов в оценке экологического состояния водных экотопов реки Мысли (Тюменская область) // Биоразнообразие и рациональное использование природных ресурсов: материалы III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием (заочная), 27 марта 2015 г., г. Махачкала. — Махачкала:ДГПУ, 2015. — С. 143–145.
2. Громова, Ю. А. Оценка экологического состояния водных экотопов реки Мысли по данным фитоиндикации // Комплексные исследования водных биологических ресурсов и среды их обитания: материалы II Научной Школы с Междунар.участием для молодых ученых и специалистов по рыбному хозяйству и экологии, посвященной 100-летию со дня рождения И. Б. Бирмана, 19–25 апреля 2015 г., г. Москва. — Москва: Изд-во ВНИРО, 2015. — С. 20.
3. Громова, Ю. А. Результаты географических и гидроботанических исследований, проводимых на реке Мысли// Полевые и экспериментальные исследования биологических систем: материалы V Всероссийской (с международным участием) заочной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных / ред.-сост. А. В. Иванкова. — Ишим: Изд-во ИГПИ им. П. П. Ершова, 2014. — С. 29–32.
4. Катанская, В. М. Высшая водная растительность континентальных водоемов СССР. Методы изучения [Текст] / В. М. Катанская. — Л.: Наука, 1981. — 187 с.
5. Катанская, В. М. Методы изучения высшей водной растительности / В. М. Катанская, И. М. Распопов [Текст] // Руководство по методам гидробиологического анализа вод и донных отложений. — Л.: Гидрометеоиздат, 1983. — С. 138–139.
6. Красная книга Тюменской области: Животные, растения, грибы / Отв. ред. О. П. Петрова. — Екатеринбург: Уральский ун-т, 2004. — 496 с.
7. Лезин В. А. Реки и озера Тюменской области (словарь-справочник). — Тюмень: Типография фирмы «Пеликан», 1995. — 300 с.
8. Свириденко, Б. Ф. Жизненные формы цветковых гидрофитов Северного Казахстана / Б. Ф. Свириденко // Бот.журн. — 1991. — Т. 76. — № 5. — С. 687–698.
9. Свириденко, Б. Ф. Использование гидромакрофитов в комплексной оценке экологического состояния водных объектов Западно-Сибирской равнины: монография / Б. Ф. Свириденко, Ю. С. Мамонтов, Т. В. Свириденко. — Омск: Амфора, 2011. — 231 с.
10. Свириденко, Б. Ф. Флора и растительность водоемов Северного Казахстана. — Омск: ОмГПУ, 2000. — 196 с.
11. Токарь О. Е. Использование гидромакрофитов в комплексной оценке экологического состояния водных объектов г. Ишима и его окрестностей // Вестник Тюменского государственного университета». Экология, 2013. — № 12. — С. 67–73.
12. Токарь О. Е. Оценка экологического состояния основных водотоков территории Казанского района (бассейн р. Ишим) // Экологический мониторинг и биоразнообразие. — Ишим: ИГПИ им. П. П. Ершова, 2013. — № 1(8). — С. 37–39.
13. Токарь, О. Е. Водная флора и растительность притоков реки Ишим // Экосистемы малых рек: биоразнообразие, экология, охрана: Лек. и материалы докладов Всероссийской школы-конференции. — Борок, 2008. — С. 294–297.
14. Токарь, О. Е. Особенности сложения гидромакрофитной флоры водоемов бассейна реки Китерня (Тюменская область) / О. Е. Токарь, С. Л. Болдырев // Вестник Ишимского государственного педагогического института им. П. П. Ершова. 2013. — № 6 (12). — С. 100–105.
15. Токарь, О. Е. Оценка экологического состояния водных биотопов реки Карасуль по данным фитоиндикации // Бюллетень МОИП. Отдел биологический. Экология. Природные ресурсы. Рациональное природопользование. Охрана окружающей среды. — М., 2009. — Т. 114. — Вып. 3. — Прил. 1. — Ч. 2. — С. 401–407.
16. Токарь, О. Е. Флористическое и фитоценотическое разнообразие водной макрофитной растительности р. Мергенька // Экологический мониторинг и биоразнообразие: научный журнал / Гл. редактор С. Ф. Лихачев. — СПб, 2010. — Т. 5. — № 1. — С. 32–34.
17. Флора Сибири. — Новосибирск: Наука, 1988–2003. — ТТ. 1–14.
