Identification of aggressive invasive plant species in the "Vorobyovy Gory" Nature Reserve of Moscow
Identification of aggressive invasive plant species in the "Vorobyovy Gory" Nature Reserve of Moscow
Abstract
The article presents quantitative data on the detection of some aggressive introduced species (sacaline or Reynouria sachalinensis F. Schmidt), Sosnowsky's hogweed (Heracleum sosnowskyi Manden.), Indian balsam (Impatiens glandulifera Royle), ash-leaved maple (Acer negundo L.) in the places actively visited by people on the territory of the "Vorobyovy Gory" Nature Reserve. It is shown that, except for ash-leaved maple, species exhibit group strategy, locally occupying sites, and further, spreading – large areas. The study provides recommendations for reducing the number of these species-transformers, which include traditional gentle methods of nature management in specially protected natural areas (SPNA) – weeding, mowing, pruning, plant removal.
1. Введение
Природный заказник «Воробьёвы горы» – это особо охраняемая природная территория регионального значения города Москвы. В 1987 г. склоны Ленинских гор (Воробьёвых гор) были объявлены памятником природы геологического характера с уникальными формами рельефа, обнажениями и родниками. В 1998 г. был организован государственный природный заказник «Воробьёвы горы»
, имеющий природоохранное, рекреационное, эколого-просветительское и историко-культурное значение как особо ценный, крупный и целостный природно-территориальный комплекс, отличающийся высоким природным разнообразием, наличием редких и уязвимых в условиях города видов растений и животных и благоприятными условиями для оздоровительного отдыха в природном окружении .В заказнике «Воробьёвы горы» произрастает широколиственный лес, и сложилось уникальное растительное сообщество с высоким уровнем биоразнообразия. Флора заказника насчитывает более 427 видов сосудистых растений из 240 родов и 74 семейств (аборигенные виды – 309 (74 %))
, из которых 43 включены в Красную книгу города Москвы и Приложение 1 к ней, среди которых встречаются и редкие, например, такие как купена многоцветковая (Polygonatum multiflorum L.), страусник обыкновенный (Matteuccia struthiopteris L.), дремлик широколиственный (Epipactis helleborine L.), гвоздика Фишера (Dianthus fischeri Spreng.) и др.В последнее время вопрос об исследовании фитоинвазий становится очень актуальным, поскольку происходит бесконтрольное расселение многих инвазионных видов растений. Чаще всего они представляют опасность для природной среды, так как эффективно конкурируют с местными видами растений за свет и питательные вещества, могут вытеснять некоторые из них или, образуя с ними гибриды, способствуют изменению генетического разнообразия растительных сообществ
.Выявление инвазионных видов растений на территории природного заказника «Воробьёвы горы» (восточная часть) имеет важное теоретические и практическое значение, направленное на сохранение и охрану природного богатства ООПТ города Москвы. Для осуществления этой задачи необходимо изучение инвазий, выявление путей и направления заноса чужеродных видов, составление рекомендаций и прогнозов. Это будет способствовать предотвращению массовых фитоинвазий, но для осуществления данных мероприятий, в первую очередь, необходима база данных. В открытых информационных источниках не было обнаружено работ за последние годы посвященных выявлению и дальнейшему мониторингу развития инвазионных растений в данном природном заказнике.
Цель нашей работы – первичное обследование природного заказника «Воробьёвы горы» (восточная часть) в наиболее интенсивно посещаемых зонах и выявление там наиболее агрессивных чужеродных видов растений, таких как гречиха сахалинская, или рейнутрия сахалинская (Reynouria sachalinensis F. Schmidt); борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.); недотрога железистая (Impatiens glandulifera Royle), клён ясенелистный (Acer negundo L.). Эти виды были выбраны нами не случайно, по результатам предварительных рекогносцировочных оценок было установлено, что они проявляют наибольшую агрессивность в межвидовой конкуренции и внедрении в коренные растительные сообщества в городе Москва.
2. Методы и принципы исследования
Рисунок 1 - Территория заказника «Воробьёвы горы», разделенная на участки
Примечание: восточная часть
3. Основные результаты
На территории природного заказника «Воробьёвы горы» (восточная часть) были обнаружены все выбранные для исследования инвазионные виды. Гречиха сахалинская (Reynouria sachalinensis F. Schmidt) на участке № 1 занимала площадь 490 м2. Ареал её распространения имел линейный вид, она была замечена вдоль дороги от моста и Андреевского монастыря до поворота ул. Сергея Капицы. На других участках она не обнаружена. Борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) произрастал на участке № 1 фрагментарно, «пятнами». Возле моста у Андреевского монастыря было обнаружено 8 небольших экземпляров данного вида, без цветков. Возле смотровой площадки Академии наук был обнаружен участок размером 202 м2 (табл. 1), на котором видны следы кошения борщевика Сосновского, поэтому точное количество растений невозможно подчитать. На участках № 2, 3 и 4 вид не найден. Недотрога железистая (Impatiens glandulifera Royle) произрастала только на участке № 3, в районе деревянных настилов на экотропе рядом с ручьём и достаточно большой группой. Отмечено, что данный вид встречался в нескольких экземплярах на небольшом расстоянии от основной группы. В целом, недотрога железистая занимала территорию около 250 м2 (табл. 1). Клён ясенелистный (Acer negundo L.) на участке № 1 произрастал группами в количестве 353 экз. (табл. 1). Самое большое количество зафиксировано на набережной заказника. Видимо, это связано с посадкой данной древесной породы в качестве декоративной и ее последующем активном естественном возобновлении. На участке № 2 вид был представлен в количестве 158 экз. (табл. 1), на участке № 3 обнаружено 39 экз., которые росли небольшими «островками» на большом расстоянии друг от друга (табл. 1). На участке № 4 обнаружено 44 экз. данного вида. Деревья произрастали равномерно, поэтому можно заключить, что это были посадки. Были зафиксированы признаки самосева, так как встречаются несколько отдельно стоящих деревьев, находящихся в стороне от основной группы. На остальных участках встречался вместе с клёном остролистным (Acer platanoides L.).
Рисунок 2 - Инвазионные виды растений на территории участка №2 природного заказника «Воробьёвы горы»
Примечание: восточная часть
Рисунок 3 - Инвазионные виды растений на территории участка на территории участка №3 природного заказника «Воробьёвы горы»
Примечание: восточная часть
Рисунок 4 - Инвазионные виды растений на территории участка на территории участка №4 природного заказника «Воробьёвы горы»
Примечание: восточная часть
Рисунок 5 - Условные обозначения инвазионных видов на 4 участках природного заказника «Воробьёвы горы»
Примечание: восточная часть
Таблица 1 - Численность и площадь, занимаемая выбранными инвазионными видами на участках природного заказника «Воробьёвы горы»
№ участка | Гречиха Сахалинская (Reynouria sachalinensis F.Schmidt) | Борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) | Недотрога Железистая (Impatiens glandulifera Royle) | Клён Ясенелистный (Acer negundo L.). |
Общее количество представителей вида на выбранном участке, плотность | ||||
1 | 490 м2 | 8 шт возле моста у Андреевского монастыря / около 202 м2 | _ | 353 экз |
2 | – | – | – | 158 экз |
3 | – | – | около 250 м2 | 39 экз |
4 | – | – | – | 44 экз |
Примечание: восточная часть
4. Обсуждение
В природном заказнике «Воробьёвы горы» обнаружены все выбранные для исследования агрессивные инвазионные виды растений (гречиха сахалинская, борщевик Сосновского, недотрога железистая, клён ясенелистный). При этом, клён ясенелистный и недотрога железистая занесены в Чёрные книги флоры Средней России
и Сибири . Из всех представленных видов, борщевик Сосновского является наиболее опасным для здоровья человека и животных, так как обладает фотосенсибилизирующими свойствами за счёт того, что всё растение содержит соединения фуранокумаринов (фурокумарины). При контакте сока борщевика с кожей человека, под воздействием ультрафиолетового излучения эти соединения вызывают ожоги и аллергические реакции . Борщевик был замечен автором более 5 лет назад на склоне под зданием Российской Академии наук. Но, поскольку не проводились мероприятия по его уничтожению, то единичные экземпляры постепенно стали распространяться на большую территорию, в том числе, он встречен в заказнике (участок 1). Можно предположить, что клён ясенелистный на набережной, возле Андреевского монастыря и у станции метро, в основном, появился в заказнике благодаря посадкам, остальные единичные экземпляры, которые в настоящее время наблюдаются в большом количестве, появились благодаря самосеву. Недотрога железистая могла попасть в результате «сбегания» из Нескучного сада на Воробьёвых горах, когда Прокофий Демидов в середине XVIII века купил участки, и через некоторое время в его саду и оранжереях уже насчитывалось 2200 видов растений . Но, вероятно, за такое большое количество времени, недотрога заняла бы большую площадь, а в данном случае мы видим локальные участки (участок № 3). Однако именно там для растения наблюдаются наиболее благоприятные условия для произрастания. Как отмечается в разных работах, этот вид рудеральных группировок и нарушенных открытых оврагов, предпочитает условия избыточного увлажнения с богатыми почвами. Становясь доминантом, он обгоняет по скорости роста и своей высоте аборигенные виды , . Для него не исключены и другие факторы заноса – транспорт, расселение животными и пр. Это же относится и к гречихе сахалинской.Наши данные показывают, как и у других специалистов, что инвазионные виды проявляют групповую стратегию при колонизации различных местообитаний
, . Обнаруженные инвазионные виды действительно когда-то занимали локально какой-то участник, а далее от него могли распространяться отдельные представители вида (участки № 1-4). Относительное исключение составляет клён ясенелистный, поскольку изначально он был целенаправленно высажен человеком. Согласно литературным источникам, по степени натурализации и инвазивному статусу обнаруженные нами виды является агриофитами (растения, внедряющиеся в естественные ценозы) и видами-трансформерами, т.е. видами, которые преобразуют природные экосистемы , . Активно внедряясь в естественные и полуестественные сообщества они выступают в качестве доминантов и эдификаторов. Эти виды формируют упрощённые типы экосистем. Они оказывают негативное влияние на формирование травостоя под своим пологом, в том числе затеняя его. Препятствуют возобновлению типичных, аборигенных видов растений, что приводит к обеднению видового состава, в целом. У клёна ясенелистного отмечены аллелопатические свойства по отношению к другим древесным породам (рис. 7) . В листьях, стеблях, корневищах борщевика Сосновского содержатся вещества, ингибирующие прорастание семян и угнетающие вегетацию других растений . Нами также отмечено, что всеми рассмотренными видами интродуцентами были сформированы мёртвопокровные, с практически полным отсутствием травостоя, участки (рис. 6, 7), то есть данные чужеродные виды проявили себя как агрессивные по отношению в другим видам растений. Наши данные показывают, что эти виды, кроме клёна ясенелистного, произрастали локально, хотя некоторые из них занимали значительную площадь.Согласно разным литературным источникам
, , , были сформированы общие рекомендации по борьбе с инвазионными видами на территории природного заказника. Борщевик Сосновского является монокарпиком и самым безопасным способом для природы будет кошение растения ранней весной на протяжении ряда лет, при этом эффективно еще удаление корневищ после скашивания , . Для клёна ясенелистного предлагается сдерживать рассеивание семян, не высаживать этот вид в заказнике и уничтожать поросль этого дерева. Отметим, что такая работа в заказнике начала проводиться. По данным службы дендрологов Центрального парка культуры отдыха имени М. Горькова, в 2021 году было вырублено 180 деревьев клена ясенелистного, относящихся к сухостойным, аварийным и 600 поросли . Не рекомендуется рубка здорового древостоя, так как это приведёт к снижению эстетичности внешнего вида заказника. Для недотроги железистой и гречихи сахалинской необходимо удалять новые растения, не давая созревать семенам (прополка, кошение, обрезка). Однако для недотроги мы рекомендуем следить за её распространением, при этом сохраняя популяцию, поскольку растение является медоносным и способствует улучшению кормовой базы насекомых, в том числе шмелей, в условиях города . Но для гречихи сахалинской, возможно, необходимы более жёсткие меры – полное удаление её из экосистем заказника.Безусловно, необходимо проведение мониторинга за видами интродуцентами, который позволит оценивать эффективность принимаемых мер и определять необходимость корректировок в плане управления данной природной территорией. Инвазии агрессивных чужеродных видов – это глобальный тренд природных изменений, который часто ведёт к снижению биологического разнообразия, потере экономической значимости территорий и за этим важно следить на городских ООПТ. Считаем, что работу необходимо продолжить в природном заказнике «Воробьёвы горы», составив полный список чужеродных видов, выработать более детальные рекомендации по методам борьбы и контролю, уделив особое внимание видам-трансформерам, которые могут со временем изменять облик экосистемы.
Рисунок 6 - Гречиха сахалинская (Reynouria sachalinensis F.Schmidt), под пологом отсутствуют другие виды растений
Примечание: фото Петраш З.И.
Рисунок 7 - Клён Ясенелистный (Acer negundo L.), пример того, что под пологом не произрастают другие виды растений
Примечание: фото Петраш З.И.
5. Заключение
Обследование природного заказника «Воробьёвы горы» (восточная часть) в местах, посещаемых людьми (дороги, экотропы, места отдыха людей и др.) показало, что были обнаружены наиболее агрессивные инвазионные виды растений (гречихи сахалинской, или рейнутрии сахалинской (Reynouria sachalinensis F.Schmidt), борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.), недотроги железистая (Impatiens glandulifera Royle), клёна ясенелистный (Acer negundo L.)), относящиеся к видам-трансформерам. Как и в исследованиях других авторов
, , в работе показано, что инвазионные виды проявляют групповую стратегию, локально занимая участки, за исключением клёна ясенелистного, который, кроме этого, встречался единично на разных территориях благодаря самосеву. На выбранных участках проведён подсчёт экземпляров деревьев клёна ясенелистного (всего 594 экз.) и определена площадь, занимаемая гречихой сахалинской (490 м2), борщевиком Сосновского (202 м2) и недотрогой железистой (250 м2). На основе литературных источников , , , , разработан перечень рекомендаций для природного заказника «Воробьёвы горы» по борьбе с проанализированными агрессивными инвазионными видами, которые включают в себя продолжение мониторинга их развития; кошение борщевика Сосновского в весенний период; сдерживание рассеивания семян клёна ясенелистного и недотроги железистой; уничтожение поросли клена ясенелистного; удаление гречихи сахалинской методом препятствования созреванию семян (прополка, кошение, обрезка).