Флора Мадагаскара
Флора Мадагаскара является частью дикой природы Мадагаскара.
Состоит из более чем 12 000 видов растений, а также грибов и водорослей, численность которых изучена мало. Около 83 % сосудистых растений Мадагаскара встречаются только на этом острове. Эти эндемики включают пять семейств растений, 85 % из более чем 900 видов орхидей, около 200 видов пальм и такие знаковые виды, как дерево путешественников, шесть видов баобаба и мадагаскарский барвинок. Высокая степень эндемизма объясняется длительной изоляцией Мадагаскара после его отделения от африканских и индийских массивов суши в мезозое, 150—160 и 84—91 миллион лет назад соответственно. Однако от древней гондванской флоры сохранилось мало линий растений; большинство сохранившихся групп растений мигрировали через океан после распада континентов.
После отделения от материка Мадагаскар, вероятно, пережил сухой период, и тропические леса расширились только позднее, в олигоцене вплоть до миоцена, когда количество осадков увеличилось. Сегодня влажные леса, в том числе низинные леса, в основном встречаются на восточном плато, где обильные дожди из Индийского океана улавливаются береговым уступом. На большей части Центрального нагорья, в экорегионе субгумидных лесов, сегодня преобладают луга. Они широко известны как результат преобразования человеческого ландшафта, но некоторые из них могут быть более древними. Пастбища представляют собой мозаику с лесными массивами и кустарниками, в том числе тапиевыми лесами, и жестколистными зарослями в высоких горах. Сухие леса и сочные редколесья встречаются в более сухой западной части и переходят в уникальные колючие заросли на юго-западе, где количество осадков минимально, а сезон дождей самый короткий. Мангровые заросли встречаются на западном побережье, а множество водно-болотных угодий с адаптированной флорой встречается по всему острову.
Первое присутствие человека на Мадагаскаре датируется всего лишь временем, относящимся к периоду 2000—4000 лет назад, а заселение внутренних районов страны произошло столетия спустя. Малагасийцы использовали местную флору для различных целей, включая пищу, строительство и медицину. Чужеземные растения были завезены первыми поселенцами, позже торговцами и французскими колонизаторами, и многие из них стали важными для сельского хозяйства. Среди них рис, основное блюдо малагасийской кухни, выращиваемое на террасных полях в высокогорьях, а также большой батат, таро, коровий горох и плантан. Плантационные культуры включают личи, гвоздику, кофе и ваниль, которые сегодня являются одними из основных экспортных продуктов страны. Известно более 1300 интродуцированных растений, из которых около 600 стали натурализованными, а некоторые — инвазивными.
Рост населения и экономическая активность оказали давление на естественную растительность в регионе, особенно из-за массовой вырубки лесов.
Высокий эндемизм и разнообразие видов Мадагаскара в сочетании с резким сокращением первичной растительности делают остров глобальным очагом биоразнообразия. Для сохранения естественной среды обитания охраняется около 10 % поверхности суши, в том числе объекты всемирного наследия Цинги-де-Бемараха и тропические леса Ацинананы. В то время как исторически флору Мадагаскара с научной точки зрения описывали в основном европейские натуралисты, сегодня ряд национальных и международных гербариев, ботанических садов и университетов документируют разнообразие растений и занимаются его сохранением.
Общие сведения
| Флора Мадагаскара | |
|---|---|
| Изучается | биология, ботаника |
| Расположен | Мадагаскар |
| Является частью | дикая природа Мадагаскара |
Разнообразие и эндемизм
Мадагаскар называют «одним из самых уникальных в флористическом отношении мест в мире»[1]. По состоянию на 2018 год согласно «Каталогу растений Мадагаскара» было известно 343 семейства сосудистых растений и мохообразных, насчитывающих примерно 12 000 видов. Многие группы растений еще недостаточно изучены[2]. Мадагаскар является вторым по количеству сосудистых растений островом после Новой Гвинеи[3]. Из сосудистых растений 83 % являются эндемиками: они встречаются только на Мадагаскаре. Эти эндемики включают пять полных семейств растений: астеропейные, барбюйевые, физеновые, сарколеновые и сферосепаловые[2]. По оценкам, 96 % деревьев и кустарников Мадагаскара являются эндемиками[4].
Среди нецветущих растений на Мадагаскаре насчитывается около 570 описанных видов папоротников, плаунов и родственных им групп. Около половины из них являются эндемичными; в семействе чешуйчатых древовидных папоротников циатейные, произрастающих во влажных лесах, все 47 видов, кроме трёх, являются эндемиками. Шесть хвойных растений рода Podocarpus — все эндемики — и один саговник (Cycas thouarsii) являются родными для острова[2].
Среди цветковых растений базальные группы и магнолииды составляют около 320 мадагаскарских видов, около 94 % из которых являются эндемиками. Наиболее богатыми видами являются семейства анноновые, лавровые, монимиевые и мускатниковые, состоящие в основном из деревьев, кустарников и лиан, а также преимущественно травянистое семейство перцев (перечные)[2].
Однодольные очень разнообразны. В их число входят самые богатые видами семейство растений Мадагаскара — орхидеи (орхидные), насчитывающие более 900 видов, из которых 85 % являются эндемиками. Пальмы (пальмовые) насчитывают около 200 видов на Мадагаскаре (большинство из них относятся к большому роду Dypsis), что более чем в три раза больше, чем в континентальной Африке; все виды, кроме пяти, являются эндемичными. Другие крупные семейства однодольных включают пандановые с 88 эндемичными видами панданов (Pandanus), которые в основном встречаются от влажных мест обитания до сырых и асфоделовые , к которому относится ольшинствомвидов и более 1чем 30 эндемикаовсуккулентного рода алоэ. Травы (злаки, около 550 видов[5]) и осоки (осоковые, около 300) богаты видами, но имеют более низкий уровень эндемизма (40 %[5] и 37 % соответственно). Эндемичное дерево путешественников (Ravenala madagascariensis), национальная эмблема и широко распространённое растение, является единственным мадагаскарским видом в семействе стрелитциевых[2].
Настоящие двудольные составляют большую часть разнообразия растений Мадагаскара. Их самые богатые видами семейства на острове[2]:
- бобовые (662 вида — 77 % эндемиков), на долю которых приходится много деревьев во влажных и сухих лесах, включая палисандр;
- мареновые (632 — 92 %), в частности более 100 эндемичных видов Psychotria и 60 эндемичных видов Coffea;
- астровые (535 — 81 %), среди бессмертников более 100 эндемичных видов;
- акантовые (500 — 94 %) с 90 эндемичными видами Hypoestes;
- молочайные (459 — 94 %), особенно крупные роды Croton и Euphorbia;
- мальвовые (486 — 87 %), в том числе большой род Dombeya (177 – 97 %) и семь из девяти баобабов (Adansonia), шесть из которых являются эндемиками;
- кутровые (363 — 93 %), включая мадагаскарский барвинок (Catharanthus roseus);
- меластомовые (341 — 98 %), в основном деревья и кустарники.
Контрольный список за 2012 год включает 751 вид мхов и внутривидовых таксонов, 390 печёночных мхов и три антоцеротофита. Около 34 % мхов и 19 % печёночников являются эндемиками. Неизвестно, сколько из этих видов могло вымереть с момента их открытия, и некоторые из них, вероятно, еще предстоит описать[6].
На Мадагаскаре существует много неописанных видов грибов[7]. В стране употребляется большое количество съедобных грибов, особенно из родов Auricularia, Lepiota, Cantharellus (лисички) и Russula (сыроежки)[7][8]. Большинство эктомикоризных видов встречается на плантациях интродуцированного эвкалипта и сосны, а также в естественных лесах тапиа (Uapaca bojeri)[7]. Хитридовый гриб Batrachochytrium dendrobatidis, ответственный за хитридиомикоз, инфекционное заболевание, угрожающее популяциям амфибий во всем мире, долгое время считался отсутствующим на Мадагаскаре. Однако в 2010 году он был зарегистрирован и с тех пор подтвержден в различных районах и во многих семействах лягушек, что предупредило учёных о новой угрозе для уже находящейся под угрозой исчезновения фауны лягушек острова[9].
Было зарегистрировано более 500 видов лишайников Мадагаскара, но истинное количество было оценено как минимум в два раза выше. Влажные тропические районы с кремнистой коренной породой составляют примерно две трети территории страны, и именно там было обнаружено большинство лишайников. Сухие тропические районы с гранитными и известняковыми породами составляют остальную треть страны, в этих местообитаниях зарегистрировано чуть более 20 видов[10].
Водоросли, представляющие собой разнообразную группу фотосинтезирующих организмов, не являющихся растениями, в целом малоизвестны на Мадагаскаре. Обзор пресноводных диатомовых водорослей перечисляет 134 вида; большинство из них было описано из ископаемых отложений, и неизвестно, вымерли ли они. Предполагается, что на Мадагаскаре обитает богатая эндемичная диатомовая флора. Отложения диатомей из озёрных отложений были использованы для реконструкции палеоклиматических изменений на острове[11].
Типы растительности
Мадагаскар отличается контрастными и уникальными типами растительности, определяемыми в основном топографией, климатом и геологией. Крутой восточный откос захватывает большую часть осадков, приносимых пассатами с Индийского океана. Следовательно, в восточном поясе находится большая часть влажных лесов, а в западном — более сухая растительность. Регион дождевой тени на юго-западе имеет субаридный климат. В центральном нагорье, выше 800 м, есть несколько высоких гор, хотя массив Царатанана на севере имеет самую высокую высоту, а именно 2876 м. На западном побережье самые высокие температуры, среднегодовые значения — до 30 °C, в то время как высокие массивы имеют прохладный климат со среднегодовыми значениями 5 °C. Геология Мадагаскара представлена в основном магматическими и метаморфическими породами фундамента с некоторым количеством лавы и кварцита на центральном и восточном плато, в то время как в западной части есть пояса песчаника, известняка (включая образования карста) и рыхлого песка[12].
Заметное различие между востоком, центром и западом среди флоры Мадагаскара было описано еще в 1889 году английским естествоиспытателем Ричардом Бароном[13]. Авторы XX века, в том числе Анри Перье-де-ла-Бати и Жан-Анри Юмбер, построили на этой концепции и предложили несколько похожих систем классификации, основанных на флористических и структурных критериях[14]. Классификация «Атласа растительности Мадагаскара» 2007 года выделяет 15 типов растительности (включая два деградированных типа и культивируемый) на основе спутниковых изображений и наземных съёмок; они определяются в основном по структуре растительности и различаются по видовому составу в разных частях острова[12]. Они частично соответствуют семи наземным экорегионам, определённым Всемирным фондом дикой природы (WWF) на Мадагаскаре[15][16][17][18][19][20][21].
Тропические леса покрывают около 8 % острова, но раньше их было в два раза больше. Они находятся на высоте от уровня моря до 2750 м, в основном они встречаются на восточных плато, на породах фундамента с латеритными почвами. На севере влажный лес простирается на запад до бассейна реки Самбирано и островов, включая Нуси-Бе[16]. Годовое количество осадков составляет 1500—2400 мм — до 6000 мм в таких областях, как полуостров Масуала[15], а сухой сезон короткий или отсутствует. Преимущественно вечнозелёный лес высотой до 35 м состоит из деревьев и подлеска из разных семейств, таких как бурзеровые, эбеновые, бобовые и мускатниковые; часто встречаются бамбук и лианы. Циклоны обрушиваются на восточное побережье Мадагаскара каждые несколько лет и могут разрушить местообитания[15]. Всемирный фонд дикой природы относит восточный пояс влажных лесов на высоте ниже 800 м к экорегиону «низинные леса»[15], а горные леса высокогорья — к экорегиону «субгумидные леса»[16].
Деградированные (деградировавшие) влажные леса (savoka на малагасийском) занимают около десяти процентов территории острова. Они включают различные стадии деградации и состоят из остатков лесов и насаждённых или иным образом интродуцированных видов. Это в первую очередь результат подсечно-огневой обработки в девственных лесах. Некоторые фрагменты леса по-прежнему обладают значительным биоразнообразием[12].
Прибрежный лес, расположенный в нескольких изолированных районах вдоль восточного побережья, покрывает менее 1 % территории суши, в основном на песчаных отложениях. Климат влажный, с годовым количеством осадков 1300—3200 мм. Прибрежный лес охватывает песчаные почвы, болотные леса и луга. Флора включает различные семейства деревьев, лианы, эпифитные орхидеи и папоротники; в болотных лесах распространены панданы (Pandanus) и дерево путешественников (Ravenala madagascariensis)[12]. Он входит в экорегион WWF «низинные леса»[15].
Изолированный участок влажного леса на юго-западе, на восточном склоне массива Аналавелона, классифицируется «Атласом растительности Мадагаскара» 2007 года как «западный влажный лес». Встречается на лавах и песке на высоте 700—1300 м над уровнем моря. Лес поддерживается за счет конденсации влаги из восходящего воздуха. Он не охраняется, но местное население считает его священным[12]. WWF относит его к экорегиону «субгумидные леса»[16].
Сухой лес, составляющий примерно 5 % поверхности острова, находится на западе, от северной оконечности острова до реки Мангуки на юге. Он может располагаться от высоты на уровне моря до 1600 м над уровнем моря. Климат — от субгумидного до сухого, с 600—1500 мм годового количества осадков и сухим сезоном около шести месяцев. Геология разнообразна и может включать известняк, образующий размытые карстовые выходы на поверхность. Растительность разнообразна, от леса до кустарника, и включает в себя деревья семейств бурзеровые, бобовые, молочайные и виды баобабов[12]. WWF классифицирует северную часть этой растительности как экорегион «сухих лиственных лесов»[17], а южную часть, включая самый северный ареал дидиереевых, как экорегион «суккулентных лесов»[18].
«Западные субгумидные леса» встречаются на юго-западе суши и покрывают менее 1 % поверхности, в основном на песчанике, на высоте 70—100 м над уровнем моря. Климат — от субгумидного до субаридного, с годовым количеством осадков 600—1200 мм. Растительность, достигающая 20 м в высоту с закрытым пологом, включает разнообразные деревья со многими эндемиками, такими как баобабы (Adansonia), Givotia madagascariensis и пальма Ravenea madagascariensis. Вырубка, расчистка и инвазивные виды, такие как опунции и агавы, угрожают этому типу растительности[12]. По мнению WWF, эти леса относятся к экорегиону «субгумидные леса»[16].
Самая засушливая часть Мадагаскара на юго-западе представляет собой уникальный экорегион «колючие леса» (WWF)[19]. Они покрывают около 4 % его площади на высоте ниже 300 м на известняковых и песчаниковых коренных породах. Среднегодовое количество осадков очень низкое и выпадает в течение одного месяца или менее чем за месяц. Это густые заросли, состоящие из растений, приспособленных к засушливым условиям, в частности благодаря сочным стеблям или листьям, превращённым в колючки. Характерными растениями являются эндемичные виды подсемейства Didiereoideae, баобабы и молочай. Более открытые прибрежные заросли кустарников в регионе классифицируются отдельно «Атласом». Деградированный колючий лес занимает около 1 % поверхности и является результатом вырубки, расчистки и вторжения. Интродуцированные виды, такие как агавы и опунции, встречаются с остатками местной флоры[12].
Луга преобладают на большей части Мадагаскара, по данным некоторых авторов, их более 75 %[22]. В основном встречаются на центральных и западных плато, среди них преобладают травы C4, такие как обыкновенная Aristida rufescens и Loudetia simplex, и они регулярно горят. Хотя многие авторы интерпретируют их как результат вырубки деревьев, разведения скота и преднамеренного сжигания, было высказано предположение, что по крайней мере некоторые из лугов могут быть первичной растительностью[22][5]. Луга часто встречаются вперемешку с деревьями или кустарниками, включая привнесённые на остров сосны, эвкалипты и кипарисы[12].
«Атлас» различает «мозаику лесостепи и кустарников», покрывающую 23 % поверхности, и «мозаику плато-степи и лесостепи», покрывающую 42 %. Оба вида встречаются на различных субстратах и составляют большую часть экорегиона WWF «субгумидные леса»[16]. На больших высотах и на разреженной почве они переходят в коренную жестколистную растительность, которая включает в себя, среди прочего, кустарники астровые, вересковые, лавровые и подокарповые[12] и выделяется WWF как экорегион «эрикоидные заросли»[20].
Вечнозелёный открытый лес, или тип леса под названием тапиевый лес, находится на западном и центральном плато, на высоте 500—1800 м. На нём преобладает одноимённое дерево тапиа (Uapaca bojeri), которое занимает менее 1 % поверхности. В целом климат региона — от субгумидного до субаридного, но тапиевые леса в основном встречаются в более сухих микроклиматах. К другим деревьям помимо тапиа относятся эндемичные астеропейные и сарколеновые с травянистым подлеском. Тапиевые леса подвержены антропогенному давлению, но относительно хорошо приспособлены к пожарам[12]. Этот лес входит в экорегион WWF «субгумидные леса»[16].
Во всех регионах встречаются болота, болотные леса и озёра, а также реки и ручьи. Типичные виды влажных местообитаний включают несколько эндемичных осок Cyperus, папоротников, панданов (Pandanus) и дерева путешественников. Два вида кувшинок (Nymphaea lotus и N. nouchali) встречаются на западе и востоке соответственно. Лагуны в основном встречаются на восточном побережье, но встречаются и на западе; у них есть специализированная флора галофитов. Торфяные болота ограничены высокогорьями выше 2000 м над уровнем моря; их отличительная растительность включает, среди прочего, сфагновый мох и виды росянки (Drosera). Многие водно-болотные угодья были превращены в рисовые поля или же другим образом подвергаются угрозе уничтожения и загрязнения[12].
Мангровые заросли встречаются на западном побережье Мозамбикского пролива, от самого севера до юга от дельты реки Мангуки. На Мадагаскаре известны 11 видов мангровых деревьев, из которых наиболее часто встречаются семейства акантовые, лецитисовые, дербенниковые, комбретовые и ризофоровые. Мангровые леса находятся под угрозой вторжения и вырубки[12]. WWF выделяет мангровые заросли Мадагаскара в отдельный экорегион[21].
Истоки и эволюция
Высокое видовое богатство и эндемичность Мадагаскара объясняются его длительной изоляцией как континентального острова с мезозойской эры. Когда-то входивший в состав суперконтинента Гондвана, Мадагаскар отделился от континентальной Африки и Индийского субконтинента примерно 150—160 и 84—91 миллион лет назад соответственно[23]. Поэтому флора Мадагаскара долгое время рассматривалась преимущественно как реликт старой гондванской растительности, разделённой видообразованием в результате разделения континентов[24]. Однако анализ молекулярных часов показывает, что большинство линий растений и других организмов мигрировали через океан — учитывая то, что они, по оценкам, отделились от континентальных групп задолго до распада Гондваны[25][26]. Единственная эндемичная линия растений на Мадагаскаре, достаточно старая, чтобы быть возможным реликтом Гондваны, — это, по-видимому, Takhtajania perrieri (винтеровые)[26]. Большинство сохранившихся групп растений имеют африканские корни, что согласуется с относительно небольшим расстоянием до континента; также наблюдается сильное сходство с островами Индийского океана: Коморскими, Маскаренскими и Сейшельскими. Однако существуют также связи с другими, более отдалёнными флорами, такими как флоры Индии и Малезии[26].
После отделения от Африки Мадагаскар и Индия двинулись на север, к югу от 30° широты. В течение палеоцена и эоцена, теперь отделённый от Индии, Мадагаскар снова двинулся на север и пересёк субтропический хребет. Этот переход, вероятно, вызвал сухой пустынный климат по всему острову, который позже сократился до того, что сегодня представляет собой субаридные колючие заросли на юго-западе. Влажные леса, вероятно, сформировались еще в олигоцене, когда Индия очистила восточное морское побережье, позволив пассатам приносить дожди, а Мадагаскар переместился к северу от субтропического хребта. Считается, что усиление муссонной системы в Индийском океане примерно восемь миллионов лет назад ещё больше способствовало расширению влажных и субгумидных лесов в позднем миоцене, особенно в северной части мадагаскарского региона Самбирано[23]. Некоторые из лугов могут также относиться к позднему миоцену, когда произошло глобальное расширение лугов[22].
Существует несколько гипотез относительно того, как растения и другие организмы диверсифицировались в такое большое количество видов на Мадагаскаре. В основном гипотезы предполагают, что либо виды расходились в парапатрии, постепенно приспосабливаясь к различным условиям окружающей среды на острове (например, засушливым по сравнению с влажными или равнинным по сравнению с горными средами обитания), либо что препятствия, такие как большие реки, горные хребты или открытая земля между фрагментами леса, благоприятствовали аллопатрическому видообразованию[27]. Мадагаскарская линия молочая встречается по всему острову, но у некоторых видов появились сочные листья, стебли и клубни в процессе адаптации к засушливым условиям[28]. Напротив, эндемичные древовидные папоротники (Cyathea) эволюционировали в очень схожих условиях во влажных лесах Мадагаскара в результате трёх недавних излучений в плиоцене[29].
Считается, что фауна Мадагаскара в определённой степени эволюционировала вместе с его флорой: на острове обнаружен знаменитый мутуализм растений-опылителей, предсказанный Чарльзом Дарвином, между орхидеей Angraecum sesquipedale и мотыльком Xanthopan morganii[30]. Было высказано предположение, что крайне нестабильные осадки на Мадагаскаре создали непредсказуемые модели цветения и плодоношения растений; это, в свою очередь, сузило бы возможности для животных, питающихся цветами и плодами, и это может объяснить их относительно низкую численность на Мадагаскаре[31]. Среди них лемуры являются наиболее важными, но историческое вымирание гигантских лемуров, вероятно, лишило некоторые крупносемянные растения их распространителей семян[32]. Вымершая мегафауна Мадагаскара также включала травоядных, таких как две гигантские черепахи (Aldabrachelys) и малагасийские бегемоты, но неясно, в какой степени их среда обитания напоминала сегодняшние широко распространённые луга[33].
Исследования и документация
Мадагаскар и его естественная история оставались относительно неизвестными за пределами острова до XVII века. Его единственными зарубежными связями были случайные арабские, португальские, голландские и английские моряки, которые привозили домой забавные истории и рассказы о сказочной природе Мадагаскара[34]. С ростом влияния французов в Индийском океане в последующие столетия именно французские натуралисты документировали флору Мадагаскара[2][35].
Этьен де Флакур, посланник Франции в военном форте Форт-Дофин (Таулантару) на юге Мадагаскара с 1648 по 1655 год, написал первый подробный отчёт об острове — «История великого острова Мадагаскар» (1658), с главой, посвящённой флоре. Он был первым, кто упомянул эндемичное растение Nepenthes madagascariensis и мадагаскарский барвинок[36][37]. Примерно столетие спустя, в 1770 году, французские естествоиспытатели и путешественники Филибер Коммерсон и Пьер Соннера посетили остров, приехав с Иль-де-Франса (ныне Маврикий)[38]. Они собрали и описали ряд видов растений, и многие из образцов Коммерсона были описаны позже Жан-Батистом Ламарком и Жан-Луи Мари Пуаре во Франции[35]:93–95. Соннера описал, среди прочего, имеющее символическое значение дерево путешественников[39]. Другой их современник, Луи Мари Обер дю Пети-Туар, также посетил Мадагаскар, приехав с Иль-де-Франса; он собирал образцы на острове в течение шести месяцев и написал, среди прочего, Histoire des végétaux recueillis dans les îles australes d’Afrique[40] и работу об орхидеях Мадагаскара и Маскаренских островов[35]:344–345[41].
Французский натуралист Альфред Грандидье был выдающимся специалистом XIX века в области малагасийской дикой природы. За его первым визитом в 1865 году последовали ещё несколько экспедиций. Он составил атлас острова, а в 1885 году опубликовал физическую, естественную и политическую историю Мадагаскара — L’Histoire physique, naturelle et politique de Madagascar, которая включала 39 томов[42]. Хотя его основной вклад был сделан в зоологию, он также был плодовитым коллекционером растений; несколько растений были названы в его честь, в том числе баобаб Грандидье (Adansonia grandidieri) и эндемичный суккулентный род Didierea[35]:185–187. Британский миссионер и естествоиспытатель Ричард Барон, современник Грандидье, жил на Мадагаскаре с 1872 по 1907 год, где он также собирал растения и обнаружил до 1000 новых видов[43]; многие из его образцов были описаны ботаником Джоном Гилбертом Бейкером[13]. Барон был первым, кто каталогизировал сосудистую флору Мадагаскара в своем Compendium des plantes malgaches, включая более 4700 видов и разновидностей, известных в то время[43].
Во время французского колониального периода (1897—1958) крупным ботаником на Мадагаскаре был Анри Перье-де-ла-Бати. Начав исследования в 1896 году, он составил большой гербарий, который позже передал Национальному музею естественной истории в Париже. Среди его публикаций были, в частности, первая классификация растительности острова, La végétation malgache (1921)[44], и Biogéographie des plantes de Madagascar (1936)[45], кроме того, он руководил публикацией Catalogue des plantes de Madagascar в 29 томах[35]:338–339. Его современник и соратник Анри Юмбер, профессор в Алжире, а затем в Париже, совершил десять экспедиций на Мадагаскар и в 1936 году инициировал и отредактировал серию монографий Flore de Madagascar et des Comores[35]:214–215. Ряд других важных ботаников, работавших в колониальную эпоху вплоть до независимости Мадагаскара, описали более 200 видов растений каждый[2]: Эме Камю жила во Франции и специализировалась на травах[2]; Рене Капюрон внёс большой вклад в изучение флоры древесных растений; Жан Боссе, директор французского института ORSTOM в Антананариву, работал с травами, осокой и орхидеями[35]:32–33. Роже Эйм был одним из крупнейших микологов, работающих на Мадагаскаре[46].
Сегодня флору Мадагаскара документируют национальные и международные исследовательские институты. В Ботанико-зоологическом саду Цимбазаза в Антананариву находятся ботанический сад и крупнейший в стране гербарий с более чем 80 000 образцов[47]. Гербарий FO.FI.FA (Центра исследований развития сельских районов) насчитывает около 60 000 образцов преимущественно древесных растений; некоторые из них, а также из гербария Цимбазаза были оцифрованы и доступны в Интернете через JSTOR и Tropicos[47][48]. В Университете Антананариву есть кафедра биологии и экологии растений[49].
За пределами Мадагаскара Королевские ботанические сады Кью, Великобритания, являются одним из ведущих учреждений по ревизии семейств растений Мадагаскара; это учреждение также поддерживает Мадагаскарский центр охраны природы Кью в Антананариву и сотрудничает с Silo National des Graines Forestières в создании банка семян мадагаскарских растений в рамках проекта Millennium Seed Bank[50]. Национальный музей естественной истории в Париже — традиционно один из центров исследования флоры Мадагаскара; он содержит гербарий с примерно 700 000 образцов малагасийских растений, банк семян и живую коллекцию, а также продолжает готовить к печати серию Flore de Madagascar et des Comores, начатую Юмбером в 1936 году[46]. Ботанический сад Миссури поддерживает крупный онлайн-ресурс «Каталог растений Мадагаскара»[2], а также имеет постоянную базу на Мадагаскаре[51].
Человеческое воздействие
Мадагаскар был колонизирован сравнительно недавно по сравнению с другими территориями, причём первые свидетельства существования людей, прибывших из Африки или Азии, относятся к такому времени, как 2300 лет назад[52] или, возможно, 4000 лет назад[53]. Предполагается, что люди впервые остановились вблизи побережья и проникли в глубь страны лишь несколько столетий спустя. Поселенцы оказали глубокое влияние на долгое время изолированную окружающую среду Мадагаскара посредством расчистки земель и пожаров, интродукции крупного рогатого скота зебу и, вероятно, охоты на местную мегафауну, включая, среди прочего, птиц-слонов, гигантских лемуров и гигантских черепах (вплоть до вымирания)[52][54].
Первые европейцы прибыли в XVI веке, положив начало эпохе заморских обменов. Рост населения и преобразование ландшафта происходили особенно быстро с середины XX века[52].
Местная флора Мадагаскара использовалась и до сих пор используется малагасийцами для различных целей. Более сотни растений, используемых в местном масштабе и в коммерческих целях, были описаны в конце XIX века английским естествоиспытателем Ричардом Бароном. Сюда входили многие деревья древесных пород, такие как местное эбеновое дерево (Diospyros) и розовое дерево (Dalbergia), пальма рафия Raphia farinifera, используемая для производства волокна, красильные растения, а также лекарственные и съедобные растения[55].
Дерево путешественников используется на востоке Мадагаскара по-разному, главным образом в качестве строительного материала[56]. Национальный музыкальный инструмент Мадагаскара валиха сделан из бамбука и дал своё название эндемическому роду валиха[57]. Ямс (Dioscorea) на Мадагаскаре включает интродуцированные, широко культивируемые виды, а также около 30 эндемиков, все съедобные[58]. Съедобные грибы, включая эндемичные виды, собирают и продают на месте[7].
Многие местные виды растений используются в качестве лечебных трав при различных недугах. Этноботаническое исследование в юго-западном прибрежном лесу, например, обнаружило 152 местных растения, используемых местными жителями в медицинских целях[59], а по всей стране более 230 видов растений используются в качестве традиционных средств лечения малярии[60]. Разнообразная флора Мадагаскара имеет потенциал в сфере исследования производимых природой продуктов и производства лекарств в промышленных масштабах; известный пример — мадагаскарский барвинок (Cataranthus roseus), источник алкалоидов, используемых для лечения различных видов рака[61].
Одна из характерных черт сельского хозяйства Мадагаскара — повсеместное выращивание риса. Эта крупа является одним из основных продуктов малагасийской кухни и важной экспортной культурой с доколониальных времён[62]. Вероятно, он был завезён ранними австронезийскими поселенцами[63], и археоботанические остатки свидетельствуют о его присутствии на Мадагаскаре по крайней мере уже в XI веке[64]. Сорта индика и японика были интродуцированы на раннем этапе[64]. Рис впервые был выращен на илистых равнинах и болотах у побережья, достигнув высокогорья гораздо позже. Его широкое выращивание на террасных полях способствовало расширению королевства Имерина в XIX веке[62]. Важной причиной потери водно-болотных угодий стало преобразование земель для выращивания риса[12].
Считается, что другие основные культуры, такие как большой ямс, кокосовый орех, таро и куркума, были завезены ранними поселенцами из Азии[63]. Другие культуры имеют вероятное африканское происхождение: коровий горох, бамбарский земляной орех, масличная пальма, тамаринд[63][65]. Некоторые культуры, такие как теф, сорго, африканское просо и плантан, вероятно, присутствовали до колонизации, но возможно, что были принесены и новые сорта[65]. Предположительно, арабские торговцы привозили такие фрукты, как манго, гранат и виноград. Позднее европейские торговцы и колонисты начали выращивать такие культуры, как личи и авокадо[65], и способствовали выращиванию на плантациях экспортных товаров, таких как гвоздика, кокос, кофе и ваниль[66]:107. Сегодня Мадагаскар является основным производителем ванили в мире[67].
Лесное хозяйство Мадагаскара включает в себя множество привнесённых видов: эвкалипты, сосны, акации[65].
Традиционное подсечно-огневое земледелие (tavy), практикуемое на протяжении веков, сегодня ускоряет потерю первичных лесов по мере роста населения[68].
На Мадагаскаре было зарегистрировано более 1300 интродуцированных растений, из которых наиболее часто встречаются семейство бобовые (Fabaceae). Это составляет около 10 % по отношению к местной флоре, что меньше, чем на многих островах, и ближе к тому, что известно для континентальной флоры. Многие интродуцированные виды растений были завезены для сельского хозяйства или других целей. Около 600 видов натурализовались, а некоторые считаются инвазивными[65]. Печально известный пример — южноамериканский водный гиацинт (Eichhornia crassipes), который широко распространился в субтропических и тропических регионах и считается серьёзным вредителем растений на водно-болотных угодьях[69]. В целом инвазивные растения распространяются в основном в уже нарушенной вторичной растительности, а оставшиеся первичные леса востока, по-видимому, мало затронуты[70].
Кактус опунция монаканта Opuntia monacantha был завезён на юго-запад Мадагаскара в конце XVIII века французскими колонизаторами, которые использовали его в качестве естественной ограды для защиты военных фортов и садов. Кактус быстро распространился и нашёл применение в качестве корма для скота у скотоводов этнической группы (народа) антандрой. В начале XX века кошенили были интродуцированы в качестве биологического средства борьбы с растениями-сорняками; они быстро уничтожили большую часть кактусов. Это, вероятно, привело к голоду среди народа антандрой, хотя некоторые авторы оспаривают причинную связь между голодом и уничтожением кактусов. Сегодня несколько видов кактусов-опунций снова присутствуют в основном на юге, а в некоторых районах распространяются среди местной растительности[71].
Опунция иллюстрирует дилемму интродукции растений: в то время как многие авторы рассматривают интродуцированные растения как угрозу для местной флоры[12][70], другие утверждают, что они тем не менее не были напрямую связаны с исчезновением местных видов и что некоторые из них могут действительно принести экономические или экологические выгоды[65]. Ряд растений, произрастающих на Мадагаскаре, стали инвазивными в других регионах, например дерево путешественников на Реюньоне и огненное дерево (Delonix regia) в различных тропических странах[70].
Мадагаскар вместе с соседними островами считается очагом биоразнообразия из-за его высокого видового богатства и эндемизма в сочетании с резким сокращением первичной растительности[72][73]. Шесть из семи экорегионов на Мадагаскаре (см. Типы растительности) считаются «критическими / находящимися под угрозой исчезновения»[15][16][17][18][19][20][21]. Данные о распространении и статусе многих местных растений на Мадагаскаре всё ещё отсутствуют, но Красная книга 2011 года оценила 1676 эндемичных видов сосудистых растений и обнаружила, что более 1000 из них находятся под угрозой исчезновения или находятся в критической опасности[74].
Быстрый рост населения и экономическая активность влекут за собой утрату и фрагментацию среды обитания, в частности массовое обезлесение. Лесной покров уменьшился примерно на 40 % с 1950-х годов по 2000 год, а оставшиеся леса сильно фрагментированы[75]. Подсечно-огневое культивирование имеет давнюю традицию, но с учётом все более плотного населения лес вырубается быстрее, чем вырастает, особенно на влажном востоке[68]. Кроме того, незаконная вырубка роскошных пород древесины, таких как палисандр и чёрное дерево, увеличилась, особенно в связи с политическим кризисом на Мадагаскаре 2009 года[76][77]. Редкие растения, такие как эндемичные суккуленты и баобабы, находятся под угрозой из-за их сбора и из-за торговли, нацеленных на нужды садоводства, производства еды или косметики[78]. Ожидается, что глобальное потепление приведёт к сокращению или смещению климатически подходящих районов для растений и будет угрожать прибрежным местам их обитания, таким как прибрежные леса, из-за повышения уровня моря[79].
Сохранение естественной среды обитания на Мадагаскаре сосредоточено на более чем шести миллионах гектаров (это около 10 % от общей площади суши) национальных парков и других природных заповедников, площадь которых увеличилась в три раза с 2003 по 2013 год[80]. Эти охраняемые территории включают объекты всемирного наследия: Цинги-де-Бемараха и тропические леса Ацинананы. Некоторые находящиеся под угрозой исчезновения виды растений были выращены ex situ в рамках программ питомников[81], а семена были собраны и сохранены в рамках проекта Millennium Seed Bank[50]. Мадагаскар — страна с наибольшей долей флоры, включённой в конвенцию CITES, цель которой — контролировать торговлю исчезающими видами[78]. Для сокращения нерационального обезлесения местными общинами было предложено улучшить планирование землепользования, интенсификацию и диверсификацию сельскохозяйственных культур, продвижение недревесных лесных ресурсов, расширение экономических возможностей за счет гарантий владения землёй и доступа к кредитам, а также планирования семьи[68]. Для адаптации к изменению климата было предложено восстановление коридоров диких животных между фрагментированными местами обитания для поддержки миграции видов[79]. Чтобы уменьшить потерю видов в прибрежных районах, намеченных для добычи титана, соглашения с горнодобывающей компанией QMM включают выделение заповедных зон и восстановление среды обитания[78].