ВВЕДЕНИЕ

Род Полынь - один из самых крупных родов семейства Астровые, насчитывающий, по различным подсчётам, от 400 до 550 видов [Крашенинников, 1946; Коробков, 1981], распространённых практически по всему Северному полушарию. Причина в столь сильном разбросе оценочных суждений на видовое разнообразие группы заключается в огромном ее полиморфизме и изменчивости морфологических признаков, традиционно использующихся в систематике [Беэр, 2005].

Полыни - одна из весьма важных групп покрытосеменных растений, как по их роли в природе, так и по значению для человека. Эти, на первый взгляд не слишком выразительные по сравнению с другими сложноцветными растения, являются доминантами и эдификаторами во множестве растительных сообществ, особенно в условиях аридного климата. Хорошим примером могут служить полынные южноевропейские степи и полупустыни [Беэр, 2005].

Как известно, полыни имеют большое хозяйственное значение. Многие из них являются отличным кормом и охотно поедаются скотом, особенно ценятся они как осенний корм. Ряд видов используются как декоративные растения. Все полыни хорошие эфироносы, некоторые из эфирных масел применяются в парфюмерии, мыловарении, реже в пищевой промышленности. Большое разнообразие биологически активных веществ, содержащихся в полынях, обуславливает широкий спектр их терапевтического действия и использования в медицине в качестве лекарственных растений [Мунгалов, 2004]. Все перечисленное и обусловило повышенный интерес человека к этой группе с давних времен.

В настоящее время в Тихорецком районе представители исследуемой группы практически не изучены. Встречаются лишь отрывочные сведения о видах полыни, произрастающих в районе исследования.

Поэтому целью работы является исследование эколого-ценотических особенностей видов рода Полынь в Тихорецком районе. Для реализации данной цели необходимо решить поставленные задачи:

1. Уточнить видовой состав представителей рода Полынь (Artemisia) в Тихорецком районе;

2. Провести биоэкологический анализ видов полыни, произрастающих в Тихорецком районе;

3. Провести биоморфологический анализ выявленных видов;

4. Выявить фитоценотическую приуроченность видов рода полынь. Определить обилие по шкале Друде и верность по шкале Браун-Бланке;

5. Провести фенологические наблюдения за исследуемыми видами.

Обзор литературы

Представители рода Полынь широко распространены в Северном полушарии, в то время как в Южном произрастает всего несколько видов. Наибольшее количество видов рода Полынь приурочено к Центральной и Восточной Азии. Чуть меньшее разнообразие видового состава полыней наблюдается в горных областях Средней Европы, Кавказа, Северной Африки и Северной Америки. По количеству видов род Полынь входит в десятку крупнейших родов во многих флорах Северного полушария [Мунгалов, 2004].

Изучением рода Полынь (Artemisia) занимались такие известные ботаники, как Понтедейра, Линней, Декандоль, Ледебур, Бессер, Турчанинов, Крашенинников, Поляков и многие другие [Мунгалов, 2004].

Виллибальд Бессер (первая половина XIX в.) изучал видовое разнообразие полыни путём установления многочисленных мелких форм, а в некоторых случаях даже описанием отдельных гербарных экземпляров, обладающих мелкими, часто ничтожными морфологическими отличиями случайного характера [Крашенинников, 1946].

Декандоль, приняв за основу систематические подразделения Бессера, внёс в них большую ясность, обратив внимание на те признаки, которые казались ему существенно важными. Но так как гербарный материал, а затем и непосредственные наблюдения продолжали неуклонно возрастать, то последующие систематики в обобщениях его, исходя из своих взглядов и установок, или принимали концепции крупных коллективных видов, или же, наоборот, сильно ограничивали их объёмы, выделяя мелкие виды [Крашенинников, 1946].

Одним из выдающихся исследователей XX в. стал Ипполит Михайлович Крашенинников, который изучал полыни из двух подродов Artemisia и Dracunculus, произрастающих на территории СССР. В своей знаменитой работе он [Крашенинников, 1946] обобщил все имеющиеся на тот момент данные по этим группам и предложил новую их систему.

Степную растительность Северного Кавказа и нашей правобережной Кубани местные ученые и агрономы начали изучать в системе уже в конце XIX в. Изучением экологии и географии на Кавказе рода Полынь занимались А.А. Гроссгейм [1949], А.Н. Обухов [1962], М.Х. Харакоз [1997] и др. Разрозненные данные встречаются в работах Е.Ф. Шифферс [1953], Н.А. Львова [1951] В.В. Алёхина [1951], и др.

Разные авторы, в том числе Гроссгейм [1949], Алёхин [1951], указывают на наличие в Краснодарском крае одиннадцати видов полыни (полыни австрийской, п. высокой, п. горькой, п. кавказской, п. однолетней, п. крымской, п. метельчатой, п. обыкновенной, п. песчаной, п. полевой, п. понтийской). Однако в связи с особенностями рельефа в районе исследования могут произрастать всего лишь некоторые из них.

Так, по данным А.И. Галушко [1980], на сухих каменистых склонах произрастает полынь кавказская (Artemisia caucasica), может встречаться этот вид и в устьях рек, на дюнах, на прибрежных утёсах [Полынь, 2013].

К сухим склонам и степям И.С. Косенко [1970], А.И. Галушко [1980] и А.А. Гроссгейм [1949] относят также такие виды, как полынь крымская (Artemisia taurica) и полынь австрийская (Artemisia austriaca). Полынь австрийская встречается у дорог [Растительные ресурсы … , 1993]. Очень обильна она возле жилища человека и является самым надоедливым сорняком пастбищ. Полынь австрийская - индикатор состояния пастбищ, она поселяется там, где произошёл перевыпас скота. Ценные пастбищные травы исчезают, а их место тут же занимает полынь австрийская. Ей бы только найти местечко и пустить корешок, а потом она отвоюет себе место у других растений. У полыни образуется очень много тонких, длинных, легко отрывающихся корневищ. На них сотни спящих почек, и стоит только повредить материнское растение, они дружно прорастают. Выдёргивать полынь с корнем - бесполезное занятие, в лучшем случае останется стебель с небольшим кусочком корневища. Выбирать корневища руками тоже непросто, они легко обламываются. Из мельчайших уцелевших кусочков возникают новые и новые растения [Такие разные … , 2003].

Полынь таврическая селится на повышенных местах, большей частью пятнами или небольшими зарослями среди других очень похожих видов полыни, произрастающих в этих районах, от которых её трудно отличить. Иногда образует чистые заросли, обычно вторичного происхождения (на залежах и участках выпаса) [Лекарственные растения, 2012].

Для всех районов Северного Кавказа характерны полынь горькая (Artemisia absinthium), полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris), полынь однолетняя (Artemisia annua) и полынь метельчатая (Artemisia scoparia) [Галушко, 1980]. Поселяются эти растения, как отмечают О.В. Журба и М.Я. Дмитриев [2006], преимущественно на обочинах полей, огородах, близ жилья, у дорог. Вещества, вымываемые из листьев горькой полыни, отрицательно влияют на произрастающие совместно с ней растения (фенхель, любисток, перечную мяту и др.) [Коробкова, 2011]. Но это бывает не всегда. Кроме того, во многих случаях токсическое влияние веществ, вымываемых из листьев, наблюдается лишь для видов, которые совместно в природных условиях не произрастают [Растительные сообщества, 1974]. Обычно встречается этот вид рассеянно, но на молодых залежах иногда образует почти чистые заросли [Лекарственные растения … , 2013].

Полыни в большинстве случаев являются эдификаторами и участвуют в образовании следующих типов степей: полынно-дерновинно-злаковые (с преобладанием Artemisia taurica, Artemisia austriaca и Artemisia scoparia), где встречаются житняки и ковыли; полынно-злаковые с преобладанием пырея ползучего, мятлика узколистного, встречаются типчак, тёрн; полынно-злаковые с широким распространением типчаковых ценозов (типчаково-полынковые, типчаково-полынные и т. д.); полынно-ковыльные; разнотравно-полынно-злаковые степи, составленные овсяницево-полынным фитоценозом со значительным участием представителей смейства злаковых (ковыль, типчак, овсяница, мятлик, житняк) и разнотравья (осока, тимьян и т. д.), ковыльно-полынным фитоценозом и т. д., в травостое в качестве доминантов выступают типчак, ковыль волосатик, полынь крымская. Полынь принимает участие в формировании зопниково-полынно-типчаковой и полынно-кермеково-типчаковой ассоциаций, составляющих разнотравно-типчаковую степь, а также встречается среди таких представителей дерновинно-злаковой степи, как ковыль Лессинга, овсяница валезийская, солянка, мятлик луковичный, кермек татарский, житняк гребневидный, ежа сборная, мятлик луговой, тимофеевка, плевел [Сергеева, Мельникова, Нагалевский, 2004].

Исходя из вышеописанного и по данным других источников [Сергеева, Мельникова, Нагалевский, 2004], видно, что большинство полыней являются ксерофитами (Artemisia caucasica, Artemisia absinthium) и ксеромезогалофитами (Artemisia taurica, Artemisia austriaca, Artemisia annua, Artemisia scoparia), причём многие из них одновременно являются еще псаммофитами и петрофитами; имеется и представитель ксеромезофитов (Artemisia vulgaris).

Почти все признаки внешней морфологии вегетативных органов входят в характеристику жизненной формы растения. По определению И.Г. Серебрякова [1962], жизненная форма растения - это его габитус, связанный с ритмом развития и приспособленный к современным и прошлым условиям среды.

Полынь австрийская - многолетнее травянистое растение. Стебли прямостоячие, часто вогнутые, 15 - 70 см длиной, у основания слегка одревесневшие, с середины сильно разветвлены, с пазушными иголочками под соцветием. Листки короткочерешковые (нижние) или сидячие, от 2 - 3 раздельных до двух перисто-рассечённых, яйцевидные или овальные, заострённые. Верхушечные листки при корзинках линейные, тупые. Цветки мелкие, яйцевидной формы, образуют поникшие корзинки. Краевые цветки женские (5 - 7), средние - обоеполые (7 - 8), веночки желтоватые, на верхушке мохнато-волосистые. Плод - семянка [Литвинская, 2011] .

Что касается жизненной формы полыни кавказской и полыни крымской, то здесь нет единого мнения авторов. Их относят как к полукустарничкам [Гроссгейм, 1949; Косенко, 1970, Новохацкая, 2006], так и к травянистым растениям [Литвинская, 2011, Локтева, 2012].

Так, полынь таврическая (в некоторых источниках встречается как полынь крымская), согласно Новохацкой [2006] представляет собой полукустарник c приятным запахом, у которого верхняя часть ежегодно осенью отмирает, а весной следующего года отрастает. Корень вертикальный, деревянистый, толстый. Растение развивает укороченные вегетативные побеги, заканчивающиеся розеткой листьев, и многочисленные прямые, жёсткие, в основании нередко древеснеющие генеративные побеги высотой 15 - 40 (60) см. Густое войлочное опушение из паутинистых волосков, частично исчезающее к концу вегетации, придает стеблям беловатую или сероватую окраску. Стебли ветвятся от середины или несколько выше, веточки направлены косо вверх, поэтому метёлка обычно сжатая. Листья вегетативных побегов и нижние стеблевые листья на генеративных побегах черешковые, длиной 1,5 - 2,5 см, дважды или почти трижды перисто-рассечённые, летом обычно отмирающие. Их дольки линейно-нитевидные, почти волосовидные, длиной 3 - 7 мм. Цветки в корзинках трубчатые, обоеполые, по 6 - 8 шт., многочисленные мелкие корзинки густо расположены на веточках и образуют метельчатое соцветие, узкопирамидальное по форме, с косо направленными вверх веточками, длиной до 3,5 мм и шириной около 2 мм. Плоды - желтовато-серые семянки, длиной до 1 мм [Новохацкая, 2006].

Выделяют две формы полыни таврической: серую и серебристую. Серая имеет зеленовато-серовойлочное опушение, цветки в шаровидных корзинках, метёлка сжатая, плоды - красновато-бурые семянки. Серебристая отличается серебристо-войлочным опушением, цветки в удлиненно-яйцевидных корзинках, метёлка раскидистая, плоды - желтовато-серые семянки [Локтева, 2012].

Полынь кавказская - низкорослый подушковидный полукустарничек высотой около 15 см, с толстым вертикальным корневищем и короткими, разветвлёнными деревянистыми побегами. Листья дважды или трижды перисто-рассечённые, почти нитевидные, густо покрывающие побеги. Всё растение выглядит округлым, компактным и серебристо-белым из-за густых, шелковистых, прижатых волосков. Цветочные корзинки мелкие, около 5 мм шириной, желтоватые. Вид очень близок к полыни рыхлой [Полынь, 2013].

Полынь горькая - многолетнее травянистое растение, часто достигающее 120 см в высоту. Стебли многочисленные, прямостоячие или слегка приподнимающиеся, слаборебристые, в верхней части ветвящиеся. На корневище развиваются несколько высоких побегов с соцветиями и короткие побеги с листьями, а также прикорневые листья. Прикорневые листья длинночерешковые, треугольно-округлые, дважды или трижды перисто-рассечённые; отдельные дольки их ланцетовидные, цельнокрайние, у верхушки притуплённые. Стеблевые листья сидячие, постепенно упрощающиеся, т. е. нижние дважды перисто-рассечённые, средние просто перисто-рассечённые, верхние трёхлопастные и в соцветии (наверху) - простые, ланцетовидные. Дольки всех листьев линейно-продолговатые, тупозаострённые, длиной от 3 - 5 до 15 - 20 мм, шириной 1 - 4 мм. Всё растение (стебли, листья) серебристо-сероватого цвета от обилия шелковистых прижатых волосков. Листья отличаются по цвету. У них нижняя сторона серебристая, густо покрыта волосками, верхняя - голая, темно-зелёная, после высушивания - почти чёрная. Диагностическим признаком листа являются характерные волоски, обусловливающие шелковистую поверхность листа; по форме они напоминают букву Т (вид сбоку) и называются Т-образными волосками. При рассматривании листа сверху волосок имеет вид пропеллера, его ножка располагается в центре в виде просвечивающегося кружочка. Принадлежность горькой полыни к семейству астровых (сложноцветных) подтверждается строением железок, расположенных в 2 ряда, 3 - 4 яруса [Новохацкая, 2006].

Каждая веточка сложного метельчатого соцветия заканчивается мелкой, почти шаровидной пониклой корзинкой диаметром 2,5 - 4 мм. Обвёртка корзинки двурядная, цветоложе слегка выпуклое, краевые цветки пестичные, узкотрубчатые, срединные - обоеполые воронковидные; все цветки жёлтые и без чашечки. Плоды - буроватые, продолговатые, заострённые семянки, длиной около 1 мм, без хохолка [Харакоз, 1997].

Полынь обыкновенная - это крупный травянистый многолетник с многоглавым, одеревеневшим, цилиндрической формы корневищем и ветвистыми корнями бурого цвета, с прямостоячими стеблями до 200 см высотой, которые в большинстве ребристые, в верхней части опушены. Листья с перисто-рассечённой пластинкой и отличаются от многих других полыней тем, что серебристое опушение имеют только с нижней стороны, а сверху темно-зелёные, голые. Стебли прямостоячие, ребристые, обычно красноватые, в верхней части ветвистые, прижато-опушённые. Верхние листья - три-пятерораздельные или с целой листовой пластинкой, нижние - черешковые, стеблевые - сидячие [Новохацкая, 2006].

Цветки мелкие, розовые или красноватые, в обратно-яйцеподобных или элептических корзинках, диаметром 2 - 3 мм, которые по одному или несколько на коротких веточках расположены в пазухах линейно-ланцетных листков и образуют волосистые соцветия. Краевые цветки корзинок женские, с узкотрубчатым двузубчатым веночком, средние - двуполые, с лейковидно-трубчатым пятизубчатым веночком. Плод - мелкая бурая семянка [Журба, Дмитриев, 2006].

Полынь однолетняя - однолетнее травянистое растение высотой до 1 м. Стебель голый, прямостоячий, бороздчатый. Листья продолговатые, двоякоперисто-рассечённые, имеют неприятный запах. Цветки жёлтые. Цветочные корзинки на цветоножках, поникающие, шаровидные, мелкие [Шулькина, 1983].

Полынь метельчатая - однолетнее или двулетнее травянистое растение, отличается перисто-рассечёнными листьями с узкими линейно-ланцетными или нитевидными дольками. Мелкие жёлтые трубчатые цветки в небольших корзиночках собраны на верхушке стебля и его ветвей, образуя раскидистое метельчатое соцветие [Лекарственные растения, 2013].

Большое значение изучению данной группы придает тот факт, что многие виды рода играют важную роль в растительных сообществах и некоторые используются человеком. Многие представители рода Artemisia давно применяются как лекарственные растения, без некоторых существенно обеднела бы пищевая промышленность. Крайне важны для человека и полынные эфирномасляные культуры [Беэр, 2005].

Наибольшую популярность в народе за свои лечебные, очистительные и косметические свойства получила полынь горькая. М.Х. Харакоз отмечает, что препараты полыни горькой употребляют в качестве горечи для возбуждения аппетита и улучшения деятельности органов пищеварения. Она входит в состав желудочных капель, аппетитного и желчегонного сборов [Харакоз, 1997]. Полынь горькая рассасывает опухоли, заживляет раны, используют её и как средство от бессонницы. Длительное применение полыни вызывает судороги и галлюцинации. Применение полыни противопоказано при беременности [Журба, Дмитриев, 2006]. Полынь возбуждает центральную нервную систему и усиливает кроветворение, поэтому её используют при астении и эпилепсии. Препараты полыни оказывают жаропонижающее действие. Помогает она при различных заболеваниях печени [Такие разные … , 2003]. Сок корней полыни проявляет бактериостатическую активность. Надземная часть в аэрофитотерапии используется при нервных болезнях, в косметологии - при гематомах, жирной себорее. Спиртовой экстракт оказывает противосудорожное действие, масляный экстракт применяют при термических и химических ожогах - и это далеко не полный список целебных свойств полыни горькой. Применяют её и для окраски шерстяных тканей. Используется в качестве декоративного растения, является инсектицидом [Растительные ресурсы … , 1993] .

Давно привлекает парфюмеров полынь однолетняя, используется для ароматизации одеколонов, туалетных вод и отдушки мыла. Её часто используют на веники. В этом качестве она уступает только веничному сорго и другой полыни - веничной, которая также является непременным сорняком на лёгких супесчаных почвах [Такие разные … , 2003]. Используют полынь однолетнюю для окраски шерсти. Что касается лечебных свойств, то настой полыни используют при лихорадке, дизентерии; местно - при нарывах. Отвар, настойка, экстракт проявляют антигельминтные свойства. Применяется отвар при болезнях ушей, как средство, возбуждающее аппетит, жаропонижающее. Свежие листья оказывают ранозаживляющее действие. Эфирный и спиртовой экстракты ингибируют рост пузырчатой головни кукурузы. Эфирное масло проявляет бактерицидную и антифунгальную активность, в том числе при грибковых болезнях кожи. Некоторые части используются в пищевой промышленности. Например, в Монголии, плоды - для изготовления муки, крупы, в качестве ароматизатора; соцветия - в пищу в отварном виде. На Кавказе листья - в качестве пряной приправы. Является инсектицидом. Используется как декоративное, кормовое [Растительные ресурсы … , 1993].

Ядовитым растением считается полынь метельчатая, эфирное масло этой полыни входит в состав препарата артемизола, применяемого при лечении больных мочекаменной болезнью. Артемизол оказывает болеутоляющее, антисептическое, мочегонное и противовоспалительное действие, вызывает отхождение солей с мочой [Полынь, 2012].

С лекарственной целью используют цветущие ветки. Отвар их пьют при маточных кровотечениях, болях в животе, «ломоте костей», воспалении мочевого пузыря, полощут рот при зубной боли; делают мазь из свежих листьев со свиным жиром и прикладывают к нарывам, занозам, от потливости ног, как ранозаживляющее и от «ломоты костей» [Новохацкая, 2006].

В народной медицине полынь метельчатая используется при заболеваниях дыхательных путей, при ревматизме и как мочегонное средство. В Сибири отвар травы применяется при эпилепсии [Лавренова, Лавренов, 1997]. Применяют полынь метельчатую в качестве пряности в винном и ликёрном производстве. Эфирный экстракт плодов ингибирует рост спор пузырчатой головни. Является кормовым для мелкого рогатого скота, верблюдов, кроликов. Декоративное. Инсектицид [Растительные ресурсы … , 1993].

Полынь таврическая является растением ядовитым, нередки отравления ею домашних животных, особенно лошадей [Полынь, 2012]. В.Б. Куваев [1976] отмечает, что из полыни таврической (крымской) получают тауремизин - препарат, обладающий кардиотоническим (усиливает сокращение сердца, несколько повышает артериального давления) и тонизирующим действием и способностью стимулировать центральную нервную систему. Полынь крымская применяется при нейроциркуляторной дистонии с выраженным гипотоническим синдромом; в косметической фитотерапии - при бородавках, мозолях. Является ядовитым для животных растением [Растительные ресурсы … , 1993].

Во многих странах Западной Европы и Америки в медицине применяется трава чернобыльника. Используется как горечь, которая возбуждает аппетит. На Украине препараты чернобыльника нашли применение только в народной медицине. Отвар травы или листьев - при тяжёлых родах, родильной горячке, женских болезнях, эрозии матки, аменорее и дисменорее, а в Индии эфирное масло используется как абортивное средство. Используют листья, как отмечает О.В. Журба [2006], в качестве противоглистного и противолихорадочного средства, а также при туберкулёзном менингите, желтухе, сахарном диабете и желудочно-кишечных, почечнокаменных заболеваниях. В виде спиртового экстракта при раке желудка, прямой кишки и матки. В гомеопатии используют свежую траву с корнем при эпилепсии, неврастении и других нервных заболеваниях, как успокаивающее, противосудорожное средства и при женских болезнях; в Китае - при лечении проказы, холеры и как кровоостанавливающее средство [Новохацкая, 2006]. Кроме того настои травы назначают при тиреотоксикозе, мигрени, менингите, атеросклерозе, малярии, болях в горле [Растительные ресурсы … , 1993]. В качестве общеукрепляющего его назначают при туберкулезе легких и хроническом бронхите. Молодые стебли и листья используются в пищу для придания аромата и вкуса маринадам, соусам, мясным блюдам. В мясные блюда добавляют порошок листьев, мясо выдерживают перед приготовлением в отваре листьев полыни. В Испании это растение добавляют в луковые и овощные супы, а также к рыбным супам и к рыбе, листья - в салаты [Такие разные … , 2003].

Полынь австрийская усиливает секреторную деятельность желудка и кишечника, обладает, как и полынь горькая, мочегонным, желчегонным, противоглистным, потогонным, жаропонижающим, противорвотным и противосудорожным, слабым усыпляющим, возбуждающим аппетит действием. Водный настой травы полыни австрийской используют при малярии, гепатите, холецистите, подагре, болезнях суставов, также как противосудорожное и противорвотное средство. Верхушки стеблей с цветочными корзинками прикладывают к вискам и ко лбу при бессоннице. Свежие листья прикладывают к подошвам и икрам ног при отеках; листья, растёртые с яичным белком - к синякам от ушибов [Лавренова, Лавренов, 1997].

Отличительной особенностью некоторых полыней является способность накапливать тяжелые металлы. Так высокой способностью кумулировать определённые тяжёлые металлы обладает полынь обыкновенная. В её листьях в больших количествах накапливаются магний, алюминий, кальций и стронций, в стебле - стронций, а в корнях - алюминий, никель и стронций [Черенцова, 2012]. В вегетативных частях полыни горькой в зависимости от концентрации в почвенных образцах активно аккумулируются свинец и молибден. [Применение растительных ... , 2009].