Онтогенетическая структура ценопопуляций Medicago falcata в условиях окрестностей города Якутска

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ MEDICAGO
FALCATA В УСЛОВИЯХ ОКРЕСТНОСТЕЙ ГОРОДА ЯКУТСКА
Атласова Людмила Григорьевна
канд. с. -х. наук, с.н.с. ФГБУНИБПК СО РАН, РФ, г. Якутск
E-mail: mila atlasova@mail. ru
ONTOGENETIC STRUCTURE OF MEDICAGO FALCATA CENOPOPULATIONS IN THE CONDITIONS OF NEIGHBORHOOD OF
THE CITY OF YAKUTSK
Lyudmila Atlasova
candidate of Agriculture, senior research scientist of Federal State Budgetary Institution of Science, Institute for Biological Problems of Cryolithozone, Siberian
Branch of RAS, Russia Yakutsk
АННОТАЦИЯ
В статье представлены результаты изучения онтогенетической структуры ценопопуляций Medicago falcate L. в естественных условиях. При этом установлено, что все изученные ценопопуляции являются молодыми нормальными, неполночлеными, так как абсолютные максимумы находятся в группе особей в виргинильном и молодом генеративном состоянии. У всех ценопопуляций отмечены невысокие индексы восстановления, которые указывают на затруднения процессов самоподдержания. Для растений M. falcate, произрастающих в окрестностях города Якутска, исследованных в 2012 году, установлена защитно-стрессовая онтогенетическая стратегия.
ABSTRACT
In the article there are presented the study results of ontogenetic structure of cenopopulations of Medicago falcate L. under natural conditions. In addition, it is found that all the studied cenopopulations are young, normal and unsaturated due to the fact that absolute maximums are in the group of species in virginile and young generative state. All cenopopulations are marked with low recovery indices, which denote difficulties of the processes of self-maintenance. For M. falcate plants growing in the neighborhood of the city of Yakutsk, which were studied in 2012, a protective-stressful ontogenetic strategy has been established.
Ключевые слова: ценопопуляция- возрастная- структура- индекс- организменные- популяционные- признаки.
Keywords: cenopopulation- age structure- index- organismic population features.
Люцерна серповидная (Medicago falcata L.) — многолетнее растение с мощной развитой корневой системой. Стебли многочисленные, восходящие, прямые или простертые, (20) 40−80 (150) см высоты, слабо волосистые или голые. Листочки различной формы и размеров: обратно яйцевидные, продолговато ланцетные, ланцетные, линейно ланцетные, овальные или округло яйцевидные, (2) 5−22 (30) мм длины и (1) 2−6 (10) мм ширины. Цветочные кисти овальные, головчатые, густо цветковые, на коротких ножках. Венчики желтые с оранжевым оттенком. Бобы сравнительно мелкие, серповидные реже — лунные до прямых, но не густо опушенные, (6) 8−12 (15) мм длины и (2) 2,5−3,5 мм ширины. Цветение — июль-август, массовое созревание бобов — сентябрь-октябрь. Перекрестно опыляемый. 2n = 16, 32. Ареал распространения — встречается по всему Северному полушарию, исключение составляют арктические районы. На территории Якутии в естественные условиях растет в долине реки Лена. Растет на остепененных лугах, приречных редких ивняках. Не переносит заболачивание, кислые почвы, так как они угнетающе действуют на клубеньковую азотфиксирующую флору.
В изучении ЦП M. falcata использовались популяционно-онтогенетические методики (Работнов, 1969- Уранов, 1975- Жукова, 1995- Злобин, 1984- Ишбирдин, Ишмуратова, 2004).
Особое значение для ценопопуляции имеют процессы самоподдержания. Поэтому Л. А. Жуковой (1986) для характеристики самоподдержания был предложен показатель — индекс восстановления — fe, представляющий отношение плотности подроста к плотности генеративных растений. Этот индекс показывает, какую часть генеративной фракции после ее отмирания способен восстановить подрост или сколько потомков в данный момент
времени приходится на одну генеративную особь. Результаты исследований возрастной структуры ЦП Medicago falcate L. даны в таблице 1. Плотность
'-у
особей ЦП M. falcate L. изменяется 30 (ЦП 4) до 43 (ЦП 5) штук на 1 м. У всех ценопопуляций отмечены невысокие индексы восстановления, которые указывают на затруднения процессов самоподдержания.
Таблица 1.
Возрастная структура ЦП Medicago falcate ^ L.
Ц П Возрастная структу] x= 0s, а Q. Плотность 1 В g/p+j+ +im+v+g
j im v g1 g2 g3
ЦП1 10,1 19,2 30,3 15,2 12,1 9,1 32,9 1,64 0,379
ЦП2 16,0 13,8 16,0 11,7 7,4 1,1 31,3 2,26 0,202
ЦП3 10,2 11,8 25,2 16,5 18,1 13,4 42,3 0,98 0,504
ЦП4 26,3 22,0 24,2 9,9 7,7 9,9 30,3 2,64 0,275
ЦП5 3,5 10,8 19,4 31,0 17,0 15,5 42,9 0,54 0,643
ЦП 6 16,9 22,6 20,2 16,9 12,1 5,6 41,3 1,73 0,346
Все изученные ценопопуляции являются молодыми нормальными, неполночлеными, так как абсолютные максимумы находятся в группе особей в виргинильном и молодом генеративном состоянии (рис. 1).
Рисунок 1. Возрастная структура ЦП Medicago falcate L.
Наилучшим развитием организменных (2,7) и популяционных (3,2) признаков у ЦП 1. Сравнительно высокий показатель популяционных признаков (3) у ЦП 4, но показатель организменных (2,1) самый низкий. Одинаковый балл организменных (2,3) и популяционных (2,7) признаков у ЦП 3 и ЦП 5 (табл.2.).
Таблица 2.
Балловые оценки организменных и популяционных признаков ценопопуляций Medicago falcate в условиях пригорода Якутска
Номер ценопопуляции
признак

1 2 3 4 5 6
Организменные:
1 Высота растений, см 2 2 3 3 3 3
2 Соцветий всего, шт. 2 2 3 2 1 2
3 Цветков в соцветии, шт. 3 2 2 3 3 2
4 Всего листьев на побег, шт. 2 2 2 2 2 2
5 Длина листочков, см 3 3 3 2 3 2
6 Ширина листочков, см 3 3 2 2 2 2
7 Длина соцветий (кисти), см 3 3 2 3 2 3
8 Длина цветоносов, см 3 3 3 3 2 3
9 Длина черешков листьев, см 3 3 3 1 3 2
10 Длина среднего листочка, см 3 3 3 2 3 2
11 Число бобов на соцветии, шт. 2 3 1 3 3 2
12 Всего бобов на побег, шт. 3 2 1 2 1 4
13 Средний балл организменных признаков 2,7 2,6 2,3 2,1 2,3 2,4
Популяционные:
15 Средняя плотность 3 3 3 3 3 2
16 Доля генеративных особей от общего числа взрослых особей (g/v+g) 4 3 5 3 4 4
17 Доля генеративных особей от общего числа (g/p+j+im+v+g) 3 1 3 3 4 2
18 Индекс восстановления — № 3 5 2 5 1 3
19 Доля молодых особей О+т), % 2 4 2 3 1 3
20 Доля взрослых особей (v+g), % 4 2 4 3 5 3
21 Средний балл популяционных признаков 3,2 2,6 2,7 3 2,6 2,4
22 Общий средний балл 2,95 2,6 2,5 2,55 2,5 2,4
В целом по комплексу организменных и популяционных признаков (общий средний балл) в лучшем состоянии находится ЦП 1, который характеризуется большой площадью круговой диаграммы (рис. 2).
Рисунок 2. Круговые диаграммы организменных и популяционных показателей Medicago falcate L. в исследованных ЦП
В стабильном состоянии находятся ЦП 2, ЦП 3, ЦП 4, ЦП 5, ЦП 6, о чем свидетельствует отсутствие разрывов в диаграммах (рис. 2.).
ЦП1 * ЦГ72
цш йш
ш •


ЦГТ5 •
0,75 0,30 0,85 0,90 0,95 i, 00 1,05 1,1 С 1,15
IWC
Рисунок 3. Тренд онтогенетической стратегии популяций M. falcate 2012 г. По оси абсцисс — индекс виталитета ценопопуляции IVC, по оси ординат морфологическая целостность (коэффициент детерминации R2)
Для растений M. falcate, произрастающих в окрестностях города Якутска, исследованных в 2012 году, установлена защитно-стрессовая онтогенетическая стратегия. Коэффициент детерминации имеет максимальное значение у ЦП 1 (0,16), затем снижается ЦП 4 (0,12). Таким образом, в онтогенетической стратегии вида можно наблюдать сочетание защитной (возрастание интеграции составляющих) и стрессовой (снижение уровня морфологической интеграции в развитии растений). При повышении стресса происходит усиление, а потом ослабление координации развития растений.
Рисунок 4. Структура изменчивости морфологических признаков M. falcate
2012 г: a — высота побега, см- b — всего соцветий, шт- c — цветков в соцветии- d — всего листьев- e — длина листочков- f — ширина листочков-
g — длина соцветий, мм- h — длина цветоносов- I — длина черешков листьев, мм- j — длина среднего листочка, мм- k — бобов на соцветие, шт. -
l — всего бобов
Изучение структуры изменчивости морфологических признаков M. falcate 2012 г. зависящих от условий произрастания: a — высота побега, см- b — всего соцветий, шт- c — цветков в соцветии- d — всего листьев- e — длина листочков- f — ширина листочков- g — длина соцветий, мм- h — длина черешков листьев, мм- I — длина среднего листочка, мм- j — длина цветоносов, мм показала, что, из этих признаков число соцветий, бобов и листьев имеют высокий уровень общей изменчивости (CV — 61−76%), средний уровень (CV — 26−41%) имеют число цветков в соцветии, длина цветоносов, длина и ширина листочков, длина черешков листьев, число бобов на соцветие. Наименьшим уровнем согласованности изменчивости (R2) характеризуется такой признак, как длина соцветий, высота побега, длина среднего листочка (Рис. 4).
Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено, что возрастное состояние выявлено, что все изученные ценопопуляции являются молодыми нормальными, неполночлеными, так как абсолютные максимумы находятся в группе особей в виргинильном и молодом генеративном состоянии. Наилучшим развитием организменных (2,7) и популяционных (3,2) признаков у ЦП1. Для растений M. falcate, произрастающих в окрестностях города Якутска, исследованных в 2012 году, установлена защитно-стрессовая онтогенетическая стратегия.
Список литературы:
1. Жукова Л. А. Популяционная жизнь луговых растений. Иошкар-Ола, 1995. — 223 с.
2. Злобин Ю. А. Принципы и методы изучения ценотипических популяций растений: Учебно-методическое пособие. Казань, 1989. — 147 с.
3. Ишбирдин А. Р., Ишмуратова М. М. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений //Методы популяционной биологии: Сб. материалов докл. VII Всерос. популяц. Семинара (ч. 2). Сыктывкар, 2004. — С. 113−120.
4. Работнов Т. А. Некоторые вопросы изучения ценотипических популяций //Бюлл. МОИП. отд. биол. — 1969. — Т. 74, — № 1, — С. 141−149.
5. Уранов А. А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функции времени и энергетических волновых процессов //Биологические науки. — 1975. — № 2. — С. 7−34.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой