В последнее пятилетие флора цветковых и сосудистых споровых растений дополнена девятью новыми для заповедника видами (Русяева, 1984) и насчитывает 833 вида, принадлежащих к 85 семействам. Наибольшим числом видов представлены семейства: сложноцветных — 11,5 процента, злаков — 9,3, осоковых — 7,8, розоцветных — 6,0, бобовых — 5,1, гвоздичных — 4,7, крестоцветных — 4,3, норичниковых — 3,6, лютиковых — 3,2, зонтичных и губоцветных — по 2,8 процента. Около 40 процентов цветковых произрастают в лесах, из них 120 видов тесно связаны с древесной растительностью и обитают только в лесу, другие (около 200 видов) распространены в лесных, луговых, болотных и степных ассоциациях.
Состав микофлоры заповедника полностью не изучен. Н. Т. Картавенко (1961) отмечала 173 вида грибов, принадлежащих к 28 семействам и 89 родам. А. В. Сирко (1978) исследовал представителей класса сумчатых грибов и выявил 177 видов и 92 рода, 30 семейств.
Фитопланктон заповедника представлен 270 видами. В них входят диатомовые водоросли, сине-зеленые, зеленые, жгутиковые.
Почему флора и растительность Ильменского заповедника интересна в научном отношении? Благодаря тому, что он находится на границе гор и степей, здесь соседствуют представители степной, лугово-степной, луговой, лесной и болотной флоры. Таким образом, в экологическом отношении флора заповедника довольно разнообразна, что позволяет работать в нем специалистам самых различных направлений. Небольшая площадь ИГЗ и наличие на ней 833 видов сосудистых растений ставит его по количеству видов на единицу площади впереди многих заповедников нашей страны. Например, соседний Башкирский заповедник, по площади в два раза превосходящий Ильменский, имеет видовой состав высших растений из 750 представителей.
Третья особенность: разнообразие условий произрастания, создаваемое рельефом, способствует сохранению в Ильменах ряда реликтовых (древних) растений, отражая историю изменения флоры местности в разные геологические эпохи. Например, на заповедных болотах встречаются такие северные (тундровые и таежные) растения, как береза низкая, морошка, голубика. На горных склонах остались растения «приледниковой степи» — овсец пустынный, лисохвост сизый и другие. Ледник не покрывал Ильмены полностью, и здесь сохранились представители доледниковой растительности.
Особо тщательной охране от вмешательства человека подлежат исчезающие лесные сообщества Ильменских гор, представленные коренными (первичными) типами леса восточных предгорий Ильменского хребта:
1) сосняк-зеленомошник бруснично-черничный, в котором нашли убежище редкие растения темнохвойной тайги, занимавшей в прошлом приозерные районы Ильмен: гудайера ползучая, княжик сибирский, линнея северная, кислица обыкновенная и редкие папоротники — диплазий сибирский, щитовник Линнея;
2) лиственничные леса заповедника, сохранившиеся в виде небольших участков по вершинам и северным склонам Ильменского хребта, куда она оттеснена сосной. Травостой этих лесов включает и группу реликтовых видов: чину Гмелина, герань ложносибирскую, соссюрею спорную, медуницу мягчайшую, горечавку бородатую, а также овсец пустынный. В этих же лесах произрастают эндемики Ильмен: мокричник Гельма, гвоздика иглолистная, бороздоплодник исетский, шиверекия горная, остролодочник близкий.
Большой научный интерес представляет группа аркто-альпийских и гипоарктических видов растений, сохранившаяся со времени максимального оледенения Урала в плейстоцене (Русяева, 1984): мытник мутовчатый, лапчатка снежная, ивы филиколистая и лопарская, пушица влагалищная и некоторые папоротники.
Группа эндемичных растений Ильменского заповедника насчитывает 22 вида (Русяева, 1982). Из высокогорных эндемиков в заповеднике встречается только один вид — ветреница пермская, которая растет в сосновых и березовых травянистых лесах, на горно-ключевых лугах. Также одним видом — цицербитой уральской,— обитающим в сырых осиновых и березовых лесах, горно-ключевых лугах, представлены эндемики широколиственных лесов. Одиннадцать видов относятся к группе горно-степных и скальных эндемиков:
астрагал Клера — встречен только один раз на севере заповедника;
остролодочник близкий — растет по склонам Ильменского хребта;
бороздоплодник исетский — на скалистых вершинах гор;
мокричник Гельма — на хребте, в расщелинах скал;
гвоздика иглолистная — на сухих скалистых склонах;
серпуха Гмелина — встречается редко на остепненных склонах, сухих логах;
жабрица порезниковая — растет в лесах, на лугах, остепненных склонах;
пырей отогнутоостный — очень редок в горных степях, сухих борах;
шиверекия горная — растет по миаскитовым склонам хребта;
волоснец зеленочешуйчатый — встречается изредка на высокогорных лугах, в разреженных березняках;
волоснец уральский — собран однажды на разнотравном лугу.
Этот список может быть дополнен девятью видами эндемичных манжеток, описанных впервые для флоры СССР С. Юзепчуком в Ильменском заповеднике в 50-е годы. Из растений Ильмен, включенных в Красную книгу СССР, более 30 редких и исчезающих видов. Среди них преобладают декоративные и лекарственные растения, популяции которых наиболее сильно пострадали от человека (см. Приложения).
Животный мир Ильменских гор представлен фауной переходной зоны гор Южного Урала к лесостепи Западной Сибири. Почти все виды зверей и птиц, свойственные Уральским горам, встречаются и в Ильменах.
Ко времени образования заповедника численность животных на данной территории была очень низкой, что, кстати, вообще характерно для всего Урала и Зауралья. Причин тому много, но главная из них — истребление животных человеком. У копытных, например, наблюдаются постоянные переходы с Урала на Ильмены и обратно: лоси в начале весны движутся с Большого Урала в Ильмены, а осенью, в начале зимы,— в обратном направлении. Косули, наоборот, в начале зимы уходят с Урала через Ильмены на восток, в лесостепь. Мигрирующие животные подвергались преследованию людей, которые загоняли их по глубокому, оледенелому снегу и истребляли тысячами. В конце 20-х годов в Ильменах косули встречались очень редко, а лосей не было совсем. Примерно с 1930 года отмечено уменьшение численности глухаря, тетерева и куропатки, составлявших солидный промысел у местного населения. Почти одновременно стала сокращаться популяция зайца-беляка: его ловили капканами по всему Ильменскому хребту, причем некоторые охотники добывали по 30—40 штук за день. И только с 1935 года, когда заповедник стал комплексным, животные нашли здесь защиту, что не могло не сказаться положительным образом на их численности.
В настоящее время в заповеднике обитают представители пяти отрядов млекопитающих. Самый крупный из них — лось (вес самца достигает 500—600 кг). Косули — самые многочисленные представители копытных Ильмен. Уральские косули крупнее сибирских и якутских. Численность их в настоящее время доходит до 500 особей. Третий представитель парнокопытных — дальневосточный пятнистый олень, которого привезли в Ильмены в 1938 году (27 особей в районе озера Большого Ишкуля). Сейчас в Ильменах их зарегистрировано 15. В середине 70-х годов в Ильмены вернулись кабаны, они охотно заселяют территорию заповедника.
Отряд хищных представляют волки, лисы, барсуки, лесные куницы, колонок, хорь светлый, горностай и ласка. В последние годы появилось значительное количество рысей, первая встреча с которой была отмечена в 1941 году. Из отряда грызунов самым крупным является бобр, 23 зверька которого были ввезены из Воронежского заповедника в 1948 году. Сейчас бобров стало в 5 раз больше.
Они освоили все пригодные водоемы заповедника и вышли за его пределы. Ондатра завезена в 1954 году и встречается во всех озерах. Белка и бурундук — обычны в заповеднике; хомяк, суслик большой и особенно летяга — редки.
Из мышевидных грызунов обитают несколько видов полевок, четыре вида мышей (полевая, лесная, домовая и малютка), серая крыса и лесная мышовка. Зайцы-русаки и беляки стали обычны. Из отряда насекомоядных встречаются еж, крот, кутора и три вида землероек (обыкновенная, средняя и малая). Землеройка малая — самое маленькое животное Ильмен (весит 3,5 г). Отряд рукокрылых представлен несколькими видами летучих мышей, из которых наиболее обычен двухцветный кожан.
Птиц в заповеднике насчитывается 160 видов. В 20-е годы С. И. Снигеревский отмечал 183 вида, С. Л. Ушков в 50-е годы — 199. Уменьшению количества птиц способствовало изменение ландшафта, старение лесов, изменения в характере озер, повсеместное сокращение количества некоторых птиц (лебедь-кликун, беркут, скопа, серый гусь, чернозобая гагара и другие). Но кроме природных факторов, в сокращении пернатого населения негативную роль сыграл человек: строительство города и случаи проникновения людей в заповедник привели к исчезновению беркута, сапсана, большого подорлика, лугового луня, большого крохаля. В целом из состава птиц заповедника исчез 31 вид, сократилась численность 15 видов и появились новые четыре вида.
По-прежнему украшением лесов заповедника являются глухари, тетерева, рябчики. На озерах много видов уток, куликов, на болоте гнездится серый журавль. Пять видов дятлов — постоянные жители заповедника. А самый многочисленный отряд «заповедных» птиц — воробьиные. Наиболее обычны: сороки, вороны, воробьи, синицы, ласточки, скворцы, иволги, пеночки. Встречаются представители и других отрядов. Самая маленькая птичка заповедника — королек желтоголовый (весит 3—5 г).
Из класса пресмыкающихся в ИГЗ обитают три вида змей: гадюка, медянка и уж обыкновенный — и три вида ящериц: прыткая, живородящая и веретеница. Из земноводных наиболее обычна лягушка остромордая. Жаба встречается реже.
Из рыб в заповедных озерах обитают 12 видов: сиг чудской (акклиматизирован в 1929 году), плотва сибирская (чебак), язь, лещ, линь, карась (золотой и серебряный), щука, окунь, ерш, налим и шиповка.
Фауна беспозвоночных изучена здесь гораздо слабее, некоторые типы (простейшие, губки, кишечнополостные) еще ждут своих исследователей. Представители самой многочисленной на нашей планете группы животн