Шевченко А.М.¹, Артюхин А.Е.^1,3, Михайлова Е.В.², Кулуев Б.Р.^1,2

¹Башкирский государственный университет

450074, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. З. Валиди, 32.

E-mail: amsh84@yandex.ru

²Институт биохимии и генетики УНЦ РАН

450054, Республика Башкортостан, г. Уфа, Проспект Окрября, 71.

E-mail: kuluev@bk.ru

³ООО «БашНИПИнефть»

450006,  Республика Башкортостан, г. Уфа ул. Ленина, 86/1.

E-mail: alextourist0304@rambler.ru

// Редкие и исчезающие виды животных и растений Республики  Башкортостан. 2017. № 18. С. 30-46. 

   Водяной орех плавающий (Trapa L.) – род однолетних водных цветковых растений, интересных и своеобразных по своему строению и биологии, и являющихся в России реликтами плейстоценового флористического комплекса. В настоящее время данный род отнесён к семейству Дербенниковые (Lythraceae) в составе отдельного подсемейства Trapoideae. Ранее его выделяли в самостоятельное монотипное семейство Рогульниковые, или Водяноореховые – Trapaceae (Красная…, 2007; Цвелёв, 2011). Растение распространено в Евразии и Африке от умеренной зоны до тропиков. Встречается в стоячих или слабопроточных водоемах, преимущественно в поймах рек на небольшой глубине (Васильев, Белавская, 1981).

   В России ареал водяного ореха плавающего имеет дизъюнктивный характер, что часто связывают с влиянием последнего четвертичного оледенения, завершившегося около 10 тыс. лет назад. Однако точных ответов на этот вопрос пока нет, поскольку серьезных исследований в этом направлении в нашей стране не проводилось.

Рис. 1. Географическое местонахождение озёр Упканкуль и Бильгеляр.

   В Республике Башкортостан водяной орех до настоящего момента обнаружен только в расположенных рядом друг с другом озёрах Упканкуль (Упканныкуль, Упкан) и Бильгиляр (Бильгеляр) в Нуримановском районе (рис. 1). Данный участок местности находится севернее области сплошного распространения этого растения (старицы широтного течения р. Урал) и оторван от неё более чем на 400 км (Мулдашев, 2010).Водяной орех, произрастающий в указанных озёрах, фигурирует в литературе как водяной орех сибирский, или чилим – Trapa sibirica Fler., и занесён в региональную Красную книгу (Красная…, 2007, Мулдашев, 2011) как вид, находящийся под угрозой исчезновения (присвоена 1-я категория). Ранее считалось, что в республике произрастает два вида этого рода – водяной орех алатырский – T. alatyrica Spryg. еx V. Vassil и водяной орех уральский – T. uralensis V. Vassil (Красная…, 1984; Кучеров, 1989).

   В настоящее время на систематику рода Trapa L. в науке существуют различные взгляды. Одни исследователи признают лишь один полиморфный вид Trapa natans L., другие выделяют два вида, третьи же считают, что данный род содержит множество (от 42 до 45 и более) различных мелких видов и подвидов (Цвелёв, 2011; Черепанов, 1995). При этом в качестве основного критерия для выделения отдельных видов принимается форма плода водяного ореха (Васильев, 1960). Но не исключена также зависимость этого параметра и от условий произрастания. Мы в свою очередь решили ограничиться упоминанием рода.

   Подробно особенности систематики, биологии, а также распространения водяного ореха в России и в мире обсуждались нами в обзоре, посвящённом данному растению (Кулуев и др., 2017). Здесь же мы хотим привести новые сведения о состоянии популяций водяного ореха в упомянутых выше озёрах Упканкуль и Бильгиляр, которые нам давно знакомы. Нами популяции водяного ореха на данных озёрах были исследованы в июле 2017 года.

   Наибольшее значение для сохранения популяции водяного ореха в Башкирии имеет озеро Упканкуль. Водоём находится в 2 км к западу от с. Нимислярово (рис. 1). По происхождению озеро является старицей р. Уфа, расположено в её левобережной пойме и имеет подковообразную форму (рис. 1). Длина озера – около 2,5 км, ширина достигает 150 – 180 м (Мулдашев, 2010), глубина не более 5 м. Западный берег весь порос лесом, большей частью заболочен. На восточном же берегу лес практически отсутствует, кроме того здесь на протяжении многих лет функционирует база отдыха «Упкан», относящаяся к ПАО УМПО (Уфимское моторостроительное производственное объединение).

Популяция водяного ореха озера Упканкуль исследовалась в различные годы с начала 1960-х (табл. 1). Так, по подсчетам Кучерова с соавторами (1987, 1991), в 1961 году здесь насчитывалось до 3 тысяч плавающих розеток, тогда как в 1982 году было обнаружено лишь 200 шт. Учитывая, что одно растение может иметь несколько розеток, число особей, скорее всего, было еще меньше. Исходя из этих данных, авторы сделали вывод, что популяция водяного ореха в этом озере продолжает сокращаться и нуждается в охране. Помимо сведений за указанные годы, А.А. Мулдашев в последней редакции Красной книги Республики Башкортостан (Том 1. Растения, 2011) также приводит следующие данные по численности водяного ореха: в 1981 г. на озере было учтено 100 розеток, в 1987 – 200, в 1992 – лишь 18, в 2010 – 300. С 2004 года по 2011 годы исследования проводились также воспитанниками Детского эколого-биологического центра Демского района г. Уфы (ДЭБЦ). В 2004 году ими было найдено 320 розеток, в 2006 году – 1198, в 2010 – всего лишь одна, а в 2011 году – более 3000 (Вяземская, Морозова, 2011).

   Таким образом, по сведениям из указанных источников наибольшее количество розеток водяного ореха было зафиксировано в 2011 году. Воспитанниками ДЭБЦ также же отмечается, что в 2011 году количество плодов и размеры листьев были больше, чем в 2004 и 2006 годах. Возможно, 2010 год оказался неблагоприятным для вегетации водяного ореха, хотя данные ДЭБЦ об одном экземпляре на всём озере в 2010 году вряд ли заслуживают полного доверия. Вероятнее всего, в этот год произрастало около 300 розеток, как это указано в Красной книге. Данные о состоянии популяции водяного ореха после 2011 года в литературе отсутствуют.

Рис. 2. Основные точки произрастания водяного ореха в оз. Упканкуль по данным на 2017 год.

   Общее число найденных нами плавающих розеток водяного ореха на озере Упканкуль в июле 2017 года составило 5722, т.е. почти в два раза больше максимальной численности, регистрировавшейся в предыдущие годы исследований (табл. 1). Растения располагались в озере пятью большими скоплениями, которые были обозначены нами в качестве отдельных точек (рис. 2).

Таблица 1.

Численность популяции водяного ореха на оз. Упканкуль в различные годы исследований

Годы исследований	19611	19814	19822	1987	19924	20043	20063	20104	20113	20175
Число розеток водяного ореха	До 3000	100	200	200	18	320	1198	300	3000	5722

¹Кучеров и др., 1987; ²Кучеров, 1989; ³Вяземская, Морозова, 2011; ⁴Мулдашев, 2011; ⁵наши данные.

   В первой точке мы насчитали 66 плавающих розеток. Наибольшее число водяных орехов произрастало в точке 2 (район базы отдыха УМПО, рис. 3), здесь была найдена 3561 плавающая розетка. В этой точке водяной орех рос в составе сообщества с кубышкой жёлтой. Часть растений формировала по 2 – 3 плавающие розетки.

   В точках 3 и 4 произрастали по 100 и 1318 розеток соответственно, в точке 5 мы насчитали 372 розетки. Кроме этих точек единичные экземпляры (по 2 – 3 штуки) водяного ореха встречались почти по всему периметру озера, причем, всегда вблизи берега (рис. 4).

Все обнаруженные экземпляры произрастали на глубине в среднем 180 – 200 см, при pH воды в среднем – 6,79 и

Рис. 3. Сообщество водяного ореха и кубышки жёлтой возле турбазы УМПО на оз. Упканкуль.

температуре воды – 28ºС (на конец июля, в середине солнечного жаркого дня). Ни одного экземпляра водяного ореха мы не обнаружили лишь в северном конце озера Упканкуль. Температура воды в этой части озера составляла 24ºС на поверхности и 22ºС на глубине 1 м, pH воды – 6,78.Следует также отметить, что довольно много розеток водяного ореха к концу июля так и не смогли достичь поверхности озера (рис. 5). Это может быть связано с низкими температурами, которые держались большую часть лета текущего года, что сильно сдержало вегетацию этих растений, а также с высоким уровнем воды в озере из-за обильных дождей.

Рис. 4. Отдельные экземпляры водяного ореха на оз. Упканкуль.

   Кроме того нами зарегистрировано большое число экземпляров с пожелтевшими и покрасневшими листьями розетки, что также свидетельствует о воздействии неблагоприятных факторов среды, в том числе и низких положительных температур в период вегетации. Особенно много заболевших растений было обнаружено в южном конце озера (точка 5), причем листья у многих из них были поедены вредителями (рис. 6).

   Наиболее здоровые растения произрастали в точке 2 (район турбазы УМПО), и только в этой точке мы нашли цветущие растения, имеющие также вздутия на черешках (приспособление для повышения плавучести в период цветения, рис. 7).

Рис. 5. Растущая розетка водяного ореха,

не достигнувшая поверхности воды к концу июля.

 Рис. 6. Водяной орех с пожелтевшими и покрасневшими листьями, а также следами поражения вредителями (обведены красным).

Рис. 7. Растение водяного ореха с вздутиями на черешках, готовящееся к цветению.

   Относительно озера Бильгиляр имеются сведения, что водяной орех появился там лишь в начале 1980-х годов в результате заноса высоким весенним половодьем либо интродукции человеком. По материалам А.А. Мулдашева (2011), в 1992 году на этом водоёме насчитывалось около 450 – 500 растений. В дальнейшем популяция резко сократила численность до 60 экземпляров и менее (табл. 2) в 2008 – 2010 годах, а также занимаемую площадь с 300 до 200 м² и менее.

Мы при обследовании акватории озера Бильгиляр обнаружили только 28 экземпляров водяного ореха, т.е. его численность в 2017 году здесь оказалась наименьшей за все годы исследований. Как и прежде (Мулдашев, 2011) все растения произрастают в одной точке в южной части озера (рис. 8) на глубине в среднем 113 см.

Таблица 2.

Численность популяции водяного ореха на оз. Бильгиляр в различные годы исследований

Годы исследований	19921	20081	20101	20172
Число розеток водяного ореха	450 – 500	60	< 60	28

(¹Мулдашев, 2011; ²наши данные).

Рис. 8. Участок произрастания водяного ореха на оз. Бильгиляр.

   Очевидно, это связано с тем, что здесь расположено единственное имеющееся на этом озере мелководье. По всему остальному периметру озера берега довольно резко обрываются в глубину. Температура воды в полдень составляла 25ºС, pH воды – 6,73.

   Таким образом, согласно имеющимся ретроспективным данным и полученным нами результатам, численность ореха в озере Упканкуль год от года очень неустойчива и подвержена сильным колебаниям (табл. 1). В озере Бильгиляр же наблюдается её устойчивое снижение до катастрофически малых величин. Причины столь значительных колебаний численности не вполне ясны. Возможно, причиной тому являются климатические условия. Так, в 2010 году водяного ореха на озере Упканкуль было мало, между тем изменений в химическом составе воды и интенсификации антропогенной нагрузки в этот период замечено не было (Вяземская, Морозова, 2011). Летом 2010 года наблюдалась аномальная жара и засуха, уровень многих озёр за лето упал на 1 – 1,5 м. Всё это могло негативно повлиять на популяцию водяного ореха.

   Не смотря на то, что в 2017 году число экземпляров водяного ореха в озере Упканкуль увеличилось по сравнению с данными как прошлого века, так и начала 2000-х, проблема охраны водяного ореха остается до сих пор нерешенной. Потенциальные лимитирующие факторы, влияющие на численность водяного ореха можно разделить на естественные и антропогенные. К естественным относятся, во-первых, сама изолированность данной популяции, её малочисленность, во-вторых – возможные изменения гидрологического режима вследствие климатических изменений (к примеру, обмеление, пересыхание и заболачивание озера), а также требовательность вида к теплу и, возможно, к химическому составу воды (Мулдашев, 2011).

   Антропогенные факторы заслуживают отдельного разговора. Постановлением совета министров БАССР № 465 от 12.08.1965 озеро Упканкуль было объявлено памятником природы. Согласно Постановлению правительства Республики Башкортостан от 30.12.2011 № 514, в водоохранной зоне озера запрещены любые рубки древостоя, кроме выборочных санитарных, заезд автотранспорта, выпас скота, замусоривание, всякое строительство, добыча строительных материалов; на акватории – забор воды для орошения, промышленное рыболовство, катание на моторных лодках и водных мотоциклах, сбор плодов водяного ореха, загрязнение озера. Однако нами регулярно отмечались многочисленные нарушения существующего законодательства. В озере ведётся браконьерский лов рыбы сетями, который сам по себе запрещён, поскольку наносит огромный урон рыбным запасам, но к тому же это может приводить и к серьёзным повреждениям зарослей водяного ореха. Летом водоём активно посещается отдыхающими, приезжающими на автомобилях и оставляющими немалое количество бытового мусора, засоряющего берега и литораль. В разгар лета при обилии отдыхающих на озере также нередко используются моторные лодки, которые могут наносить серьёзный ущерб популяции водяного ореха, повреждая растения непосредственного моторами, а также формируя волнобой в прибрежной зоне водоёма, где они в основном и  произрастают. Представляют угрозу и многочисленные купальщики.

    Следует отметить, что могут быть опасны и антропогенные нарушения гидрологического режима реки Уфа, в пойме которой находятся озера Упканкуль и Бильгиляр, вследствие деятельности Павловской ГЭС, а также любые осушительные мероприятия в районе расположения водоёмов.

Рис. 9. Расположение ферм деревни Истриково поблизости от южной оконечности оз. Упканкуль (обозначена красной стрелкой).

Дополнительную опасность может представлять и близкое расположение сельскохозяйственных ферм деревни Истриково, всего лишь в километре от южного конца озера Упканкуль (рис. 9). Именно на этом участке акватории, как уже упоминалось, мы нашли больше всего больных растений, что может быть следствием поступления в озеро сельскохозяйственных стоков, влияния водопоя скота. Нельзя гарантировать также, что здесь не производится сбор и использование плодов водяных орехов населением, заготовка зелёной массы на корм скоту, поскольку за этим никто не следит.

Судя по всему, реально существующие меры охраны водяного ореха ограничиваются только наличием на базе отдыха «Упкан» плаката, который гласит, что собирать это растение запрещено, а все прописанные законодательством – фактически не выполняются.

В 2011 году озеро и болото Бильгиляр, также как и Упканкуль, было объявлено памятником природы, однако это озеро испытывает гораздо большую антропогенную нагрузку по сравнению с Упканкулем. Озеро Бильгиляр в тёплый период года также активно посещается отдыхающими и рыболовами-любителями, подавляющее большинство из которых останавливается в единственном месте, где имеется удобный подход к воде – как раз рядом с местом произрастания водяного ореха. Также вокруг озера ведется интенсивная сельскохозяйственная деятельность, что также может негативно отражаться на численности популяции водяного ореха. Кроме того, озеро находится в непосредственной близости от шоссейной дороги, что делает его легкодоступным и уязвимым перед негативным воздействием (влияние выхлопов, мытья автомобилей на берегу и т.д.). Учитывая крайне низкую численность водяного ореха в этом озере и темпы её снижения, водяной орех в скором времени здесь может полностью исчезнуть.

   В целом, всё выше сказанное вынуждает нас признать, что одна из самых северных естественных популяций водяного ореха всё ещё находится под угрозой исчезновения. Учитывая высокую степень уязвимости популяции очень редкого для республики растения, как и экосистем обоих обследованных озер в целом, необходим постоянный контроль за состоянием популяции водяного ореха в обсуждаемых озёрах. Водоёмы непременно нуждаются в пристальном внимании природоохранных организаций и государственных структур, ситуация требует срочного усиления защитных мер.

Литература:

Васильев В.Н. Водяной орех и перспективы его культуры в СССР. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1960. – 97 с.

Васильев В.Н., Белавская А.П. Семейство Рогульниковые, или Водноореховые (Trapaceae) // Жизнь растений в шести томах. Том 5, часть 2. Цветковые растения / под ред. акад. АН СССР А.Л. Тахтаджяна. – М.: Просвещение, 1981. С. 228-230.

Вяземская А., Морозова И.М. Динамика популяции реликтового вида Trapa sibirica Fler. на территории памятника природы «Озеро Упканныкуль». Исследовательская работа Детского эколого-биологического центра Демского района г. Уфы. – Уфа, 2011. – 19 с.

Красная книга Башкирской АССР. Редкие растения и животные. Проблемы их охраны. / Под ред. Е.В. Кучерова и др. – Уфа: Башкирское книжное издательство, 1984. – 200 с.

Красная книга Республики Башкортостан (объединенный том) / Под ред. А.А. Фаухутдинова. – Уфа, Полипак, 2007. – 528 с.; ил.

Кулуев Б.Р., Артюхин А.Е., Шевченко А.М., Михайлова Е.В. Водяной орех плавающий Trapa L.: биология, ареал распространения и исследование его изолированных популяций в озерах Нуримановского района Республики Башкортостан // Биомика. 2017. Т.9. №2. С. 101-118.

Кучеров Е.В., Мулдашев А.А., Галеева А.Х. Охрана редких видов растений на Южном Урале / Отв. ред. Б.М. Миркин. – М., 1987. – 205 с.

Кучеров Е.В. Сем. Trapaceae // Определитель высших растений Башкирской АССР. – М.: Наука, 1989. – 375 с.

Кучеров Е.В., Мулдашев А.А., Галеева А.Х. Ботанические памятники природы Башкирии. – Уфа, 1991. – 144 с.

Мулдашев А.А. Водяной орех сибирский Trapa sibirica Fler. // Красная книга Республики Башкортостан: в 2 т. Т. 1: Растения и грибы. – 2-е изд., доп. и переработ. – Уфа: МедиаПринт, 2011. С. 182.

Мулдашев А.А. Озеро Упканкуль (Упканныкуль) // Реестр особо охраняемых природных территорий Республики Башкортостан (издание второе). Уфа: Издательский центр «МедиаПринт», 2010. С. 285-286.

Постановление совета министров БАССР от 12.98.1965 № 465, Об охране памятников природы Башкирской АССР.

Постановление правительства Республики Башкортостан от 30.12.2011 № 514, Об объявлении природных объектов и комплексов памятниками природы республиканского значения в Гафурийском, Мелеузовском и Нуримановском районах Республики Башкортостан.

Цвелёв Н.Н. О русских названиях семейств покрытосеменных растений // Новости систематики высших растений: сборник. – М.-СПб.: Товарищество научных изданий КМК, 2011. Т. 42. С. 24-29.

Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Русское издание. – СПб.: Мир и семья, 1995. – 992 с.