Динамика ценопопуляций Оrchis militaris L. в степном Зауралье Республики Башкортостан

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Шамигулова А.С. 1, Суюндуков И. В. 2
1Зауральский филиал БГАУ, г Сибай,
2Сибайский институт (филиал) Башгосуниверситета, г. Сибай
ДИНАМИКА ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ ORCHIS MILITARIS L.
В СТЕПНОМ ЗАУРАЛЬЕ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
Исследовали динамику численности и возрастных спектров 3 популяций Orchis militaris в течении 3 лет (2006−2008) в условиях степного Зауралья Республики Башкортостан. Показано влияние экологических и погодных условий на состояние популяций Orchis militaris.
Ключевые слова: Orchis militaris, динамика ценопопуляций.
Orchis militaris L. (Orchidaceae) — евразиат-ский вид, жизненная форма — вегетативный однолетник со сферическим стеблекорневым ту-бероидом на коротком столоне [1]. Гигромезофит, опушечно-луговой вид [2], размножается семенами. Численность и ареал этого вида в последние годы неуклонно сокращаются [3]. Главной причиной исчезновения О. militaris эти авторы считают усиление хозяйственного воздействия на занимаемые им территории.
Южный Урал является островной частью ареала вида [3]. На Урале О. militaris чаще встречается в лесостепной зоне, но и здесь большинство местонахождений известно по гербарным сборам 50−100-летней давности [4]. На Южном Урале до недавнего времени мониторинговые исследования за состоянием популяций вида не проводились. В этой работе анализируются данные по изучению динамики численности и возрастной структуры ценопопуляций (ЦП) О. militaris.
Исследования проводили в полевые сезоны 2006−2008 гг. в Баймакском р-не, в степной зоне Республики Башкортостан (РБ). Здесь О. militaris обитает на влажных лугах, в поймах небольших речек с резко переменным режимом увлажнения. В многоснежные годы весной луга затапливаются талыми водами.
При проведении ЦП исследований использовали общепринятые методики [5]. В каждой ЦП случайным образом закладывали 7 постоянных пробных площадок размером 1 м². В пределах этих пробных площадок учитывали общую численность и численность особей каждого возрастного состояния в течение 3 полевых сезонов. Среднюю плотность ЦП находили путем усреднения плотности особей в 7 пробных площадках. Общую численность ЦП не учитывали в связи с их многочисленностью. Возрастные состояния особей: ювенильные, имматурные, взрослые вегетативные (виргинильные + временно нецве-
тущие генеративные), генеративные особи выделяли по разработанной методике [3]. В работе использованы метеорологические данные, полученные в учебной метеостанции Сибайского института (филиала) БашГУ.
Исследованные Ц П О. militaris обитают в условиях разреженных фитоценозов, общее проективное покрытие травостоя в них не превышает 50−65% (табл). Связано это с тем, что вид обладает низкой конкурентной способностью [3] и больше характеризуется свойствами эксплерентности [6]. Влажность почвы, определенная по шкалам Элленберга (табл. 1), характеризуется в основном промежуточными ступенями: между свежими и влажными (ЦП 1, 2), между сухими и свежими (ЦП 3) почвами.
Все исследованные ЦП относятся к типу нормальных полночленных. Ценопопуляции характеризуются высокой численностью, насчитывающие несколько тысяч или десятки тысяч особей. Это достигается за счет больших площадей произрастания ЦП и их высокой плотности.
Плотность в разных ЦП в течение 3 лет исследований варьировала от 16 до 44 особей на 1 м². Анализ динамики плотности ЦП за три года показывает, что ЦП 1 и 3 проявили сходные тенденции их изменения, несмотря на обитание их в разных условиях увлажнения: вначале плотность этих ЦП увеличилась, затем незначительно снизилась. Особенно резко, более чем в два раза увеличилась плотность в ЦП 1, обитающая на более влажных почвах и в более разреженном сообществе.
Самая низкая плотность отмечена в ЦП 2, обитающая на злаково-разнотравном солонча-коватом лугу. Здесь зафиксировано постепенное незначительное снижение плотности ЦП по годам. Сравнительный анализ плотности популяций О. тййат в разных частях ареала показывает [3], что даже минимальная плотность
Таблица 1. Некоторые характеристики ценопопуляций Orchis militaris
Номер, локалитет ЦП Фитоценоз- ОПП травостоя, % Влажность почвы по шкалам Элленберга, баллы Площадь Ц П, м2 Ср. плотность (экз. на 1 м2) 2006−2007- 2008 гг.
1. д. Басаево, Баймакский р-н злаково -разнотравный луг- 50% 5,7 600 20-44-43
2. д. Ахмерово, Баймакский р-н злаково-разнотравный солончаковатый луг- 60% 5,6 1600 22-17-16
3. д. Баишево, Баймакский р-н разнотравный солончаковатый луг- 65% 4,5 180 37-43-38
2006 год
2007 год
2008 год
Примечание. По оси абсцисс — возрастные группы растений, по оси ординат — %.
Рисунок 1. Динамика возрастных спектров 3 ЦП Orchis militaris в 2006—2008 гг.
— 16 особей на 1 м², выявленная в условиях Южного Урала, является высоким показателем.
Возрастные спектры ЦП во все годы исследований были левосторонними, с максимумом ювенильных или имматурных особей. По рис. 1 видно, что по годам происходят синхронные изменения возрастных спектров ЦП. Особенно
это выражено в ЦП 1 и 2, обитающие на лугах с участием злаков и с близкими условиями увлажнения. В них 2 года подряд — 2006−2007 годы установлены подъемы численности ювенильных особей, доля их составила около половины численности ЦП. Имматурные особи по доле участия в эти годы занимали второе место.
-¦-2005
-¦-2006
-±-2007
-•-2008
Примечание. По оси абсцисс — месяцы, по оси ординат — сумма осадков, мм.
Рисунок 2. Среднемесячные суммы осадков весной и в начале лета в 2005 — 2008 годах в степном Зауралье
В 2008 году во всех ЦП преобладали имма-турные особи, доля ювенильных особей снизилась до 18−24%. Причинами таких изменений являлись, с одной стороны, переход ювенильных особей предыдущего года в следующее им-матурное состояние, с другой — очень низкий процент плодоношения О. тй^апэ в 2007 году. В этом году в первой пентаде июня были возвратные заморозки с отрицательными температурами воздуха и с осадками в виде снега. После заморозков зафиксировано полное обмерзание соцветий О. тййапз, которые в это время находились в состоянии массового цветения. Позже в этих ЦП были отмечены единичные цветущие особи, которые выжили благодаря более поздней вегетации.
Возрастные спектры ЦП 3, обитающая на менее влажных почвах, наиболее сильно отличались в первые два года исследований и характеризовались более низкими долями ювенильных и высокой долей имматурных особей в 2006 году. Известно, что погодные условия в зависимости от района исследования и особенностей местообитания влияют на состояние популяций орхидных по-разному [Ки11, 2002, цит. по: 7]. Возможно, причиной иных типов возрастных спектров этой ЦП является дефицит влаги, препятствующий семенному размножению. По данным М. Г. Вахрамеевой [7], крайне неблагоприятно сказывается на судьбе молодых растений тубе-роидных орхидей майские засухи предшествующих лет, подземные органы которых расположены в верхних быстро пересыхающих горизонтах почвы. Полученные нами данные в целом подтверждают это положение. Так, ве-
сенне-раннелетний период 2005 года и май 2006 года характеризовались крайне низкими значениями атмосферных осадков (рис. 2.), что не могло не отразиться в возрастном спектре этой ЦП. В последующие годы (2007−2008) происходило увеличение среднемесячных сумм осадков весной и в начале лета, что привело к повышению доли ювенильных особей в ЦП. По-видимому, более влажные экотопы ЦП 1 и 2 способны в некоторой степени «сглаживать» дефицит атмосферных осадков. Вообще, обитание вида в условиях засушливого степного Зауралья только на влажных пойменных лугах может являться необходимым условием его существования, способствующего преодолению лимитирующего фактора в виде недостатка атмосферных осадков.
В 2006 году в разных ЦП доли взрослых вегетативных и генеративных особей были незначительными и составляли, соответственно, от 10 до 13% и от 14 до 22% от общей численности ЦП. Во всех ЦП в этом году генеративные особи преобладали над взрослыми вегетативными. В 2007 году по сравнению с предыдущим годом доля генеративных особей сократилась в 2−3 раза и составила в разных ЦП всего 6−12%. По-видимому, большинство генеративных особей перешло либо во вторичный покой, либо во временно нецветущее состояние, что отразилось в увеличении численности взрослых вегетативных особей в ЦП.
Считается, что процент генеративных особей орхидей связан с погодными условиями начала предыдущего лета, когда закладываются генеративные почки [8−9]. В условиях Горного Крыма резкое снижение доли цветущих особей
О. militaris связывают с низкими количествами осадков июня и июля предшествующих 2 лет [10]. Причиной снижения доли генеративных особей в Ц П Южного Урала мог стать жаркий и засушливый май предыдущего года. У другой орхидеи с близкой жизненной формой Coeloglossum viride в условиях Южного Урала отмечено отсутствие цветущих растений после жаркого и засушливого лета [11]. В 2007 году среднемесячные суммы осадков в период вегетации О. тШат были больше и в 2008 году отмечено увеличение доли генеративных особей в ЦП.
Таким образом, высокая плотность и высокая доля молодых особей в ЦП свидетельствуют о благоприятных условиях размножения О. тййапз в степной зоне РБ. Возрастные спектры ЦП являются лабильными, вид чутко реагирует на погодные условия. В условиях континентального Башкирского Зауралья виду не губительны периодические засухи в связи с тем, что обитает на сырых лугах. Бульшую угрозу представляют антропогенные воздействия, в особенности механизированное сенокошение, внесение удобрений, интенсивный выпас.
Список использованной литературы:
1. Татаренко И. В. Орхидные России: жизненные формы, биология, вопросы охраны. М., 1996. 207 с.
2. Куликов П. В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения) Екатеринбург-Миасс, 2005. 537 с.
3. Вахрамеева М. Г., Загульский М. Н., Быченко Т. М. Ятрышник шлемоносный // Биол. флора Московской области. М., 1995. Вып. 10. С. 64−74.
4. Мамаев С. А., Куликов П. В., Филиппов Е. Г. Распространение редких видов сем. Orchidaceae на Урале в связи с проблемами их охраны. Экология и акклиматизация растений. Сб. статей. Екатеринбург, 1998. С. 26−40.
5. Ценопопуляции растений (основные понятия и структура).М., 1976. 217 с.
6. Суюндуков И. В. Сабитова А.С. Стратегии жизни Orchismilitaris L. (Orchidaceae) на Южном Урале. Принципы и способы сохранения биоразнообразия: Мат. III Всерос. научной конференции // Мар. гос. ун-т. — Йошкар-Ола- Пущино, 2008. С. 376−377.
7. Вахрамеева М. Г. Онтогенез и динамика популяций Dactylorhiza fuchsii (Orchidaceae) // Бот. журн. 2006. Т. 91. № 11. С. 1683−1695.
8. Вахрамеева М. Г., Денисова Л. В. Некоторые особенности биологии и динамика численности ценопопуляций двух видов рода Platanthera // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1988. Т. 93. Вып.3. С. 87−92.
9. Блинова И. В. Онтогенетическая структура популяций некоторых орхидных на нарушенных местообитаниях в Мурманской области //Бот. журн. 2001. Т. 86. № 6. С. 101−113.
10. Вахрушева Л. П. Некоторые аспекты вариабельности возрастной структуры и ритмики сезонного развития ценопопуляций Orchis militaris L. в лугово-степных фитоценозах Горного Крыма. //Вест. Тверского гос. ун-та. Серия «Биология и экология». 2007. № 7. Вып. 3. С. 82−86.
11. Жирнова Т. В. Орхидные Башкирского заповедника (Южный Урал) // Изучение природы в заповедниках Башкортостана. Миасс, 1999. С. 141−160.
Работа выполнена при частичной поддержке гранта РФФИ 08−04−97 037-р_поволжье_а «Популяционные и онтогенетические аспекты стратегий жизни травянистых растений».

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой