Изучение распостранения видов рода Oenothera L. в модельных индустриальных регионах Европы

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 581. 9
ИЗУЧЕНИЕ РАСПОСТРАНЕНИЯ ВИДОВ РОДА OEMOTHERAL. В МОДЕЛЬНЫХ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РЕГИОНАХ ЕВРОПЫ 1
На основании изучения видов энотер в пределах модельных территорий индустриальных регионов Европы установлены основные различия в распространении видов рода Oenothera L. в Западной и Восточной Европе. Они определяются как природно-климатическими факторами, среди которых наиболее важным является фактор доступности влаги, так и эколого-биологическими особенностями видов растений.
Ключевые слова: род Oenothera L., распространение, инвазии, адвентивные виды, Европа.
Введение
Изучение адвентивных растений представляет существенный теоретический и практический интерес, поскольку их миграции в новые местообитания приводит к образованию видов, микровидов и рас в ходе интенсивных эволюционных процессов, вызванных необходимостью адаптации растений к новым условиям существования. Особенности их распостранения можно проанализировать путем сравнения видовых составов конкретных такснономических групп в пределах модельных территорий вдоль широкого географического градиента. Несмотря на то, что изученные нами модельные территории не охватывают всего разнообразия экотопов — такое исследование позволяет выделить общие тенденции распространения видов в различных природно-климатических условиях, включая количественные оценки обилия видов. Изучение встречаемости и обилия видов в различных индустриальных регионах Европы вдоль географической транссекты Запад-Восток, позволяет выявить достаточно четкие тренды в формировании видового состава и количественного присутствия видов в различных природноклиматических условиях.
Объект, материалы и методы исследования
Для изучения особенностей распространения и инвазионной активности растений в различных регионах Европы нами выбран модельный, американский по происхождению, род Oenothera L. (subsect. Oenothera, Onagraceae), который характеризуется интенсивными видообразовательными процессами, происходящими благодаря особой системе размножения и гибридизационным процессам и высокому инвазионному потенциалу видов этой секции.
Нами сравнивались данные, полученные нами при изучении распространения энотер на юге Среднерусской возвышенности, с результатами исследований по видам рода Oenothera в антропогенных экотопах Западной и Восточной Европы: в области Верхнего Рейна и Рурской области, в Гессене (Германия), на юго-востоке Украины [1,
2, 3, 4, 5]. Использовались традиционные методы сбора и анализа флористических данных в популяциях энотер [5].
B.К. Тохтарь
C.А. Грошенко
Белгородский государственный национальный исследовательский университет,
Россия, 308 015, Белгород, ул. Победы, 85
E-mail: tokhtar@bsu. edu. ru
1 Исследования проведены в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России», ГК № 16. 740. 11. 0053 от 01. 09. 2010
Результаты и обсуждение
Как показывают таблицы, Oe. biennis — единственный вид, который найден во всех без исключения областях исследования (табл. 1−3). В Верхнем Рейне и в районе г. Франкфурт-на-Майне (Гессен, Германия) Oe. fallax обильно встречается во всех обследованных местообитаниях промышленных зон, железных дорог, портов (табл. 1, 2). Причем в Верхнем Рейне по числу индивидуумов он во всех случаях был распространен достаточно равномерно и даже несколько обильнее, чем Oe. biennis. В районе г. Франкфурт-на-Майне отмечены различные соотношения ряда видов. Наиболее активно распостраняющимся видом в этих условиях является Oe. fallax, который по степени встречаемости и обилия популяций опережает даже Oe. biennis.
Таблица1
Обилие видов рода Oenothera L. в антропогенных экотопах области Верхнего Рейна (федеральные земли Баден-Вюртенберг (Германия) и Эльзас (Франция)) [5]
Вид 1 2 3 4 5 6
Oe., fallax
Oe. biennis
Oe. pycnocarpa
Oe. glazioviana
Oe. issleri
Oe. parviflora
Oe. subterminalis
Oe. suaveolens
Условные обозначения: 1. Германия, г. Карлсруэ, территория речного порта- 2. Германия, г. Карлсруэ, территории главного грузового и западного ж.д. вокзала- 3. Германия, г. Фрайбург, ж.д. вокзал «LKW-Verlade», 1999- 4. Германия, г. Кель, территория аэропорта- 5. Франция, Страсбург, территория порта, 1999- 6. Франция, г. Мюльхауз, территория Европорта, 1999.
& lt- 10 экз.
10−100 экз.
100−1000 экз
& gt- 1000 экз.
В области Рура в 7 из 19 обследованных местообитаний популяции Oe. fallax были обильнее, чем Oe. biennis. Во всех трех исследованных регионах Германии Oe. glazioviana по постоянству и частоте встречаемости занимает третье место после Oe. fallax и Oe. biennis. Однако он только в исключительных случаях встречался с индивидуальным количеством свыше ста растений на популяцию. Oe. pycnocarpa оказывается таким же часто встречающимся видом в районе Верхнего Рейна, как и Oe. glaziovia-na, а в районе г. Франкфурта-на-Майне — даже еще чаще. В обоих этих регионах почти во всех местообитаниях Oe. glazioviana имеет наибольший показатель количества индивидуумов в популяциях. В Рурской области Oe. pycnocarpa там, где он встречается в совместных популяциях с Oe. glazioviana, имеет, как правило, более высокое индивидуальное количество растений. В области Рура Oe. rubricaulis зарегистрирован со средней частотой встречаемости. Во Франкфурте-на-Майне этот вид встретился лишь однажды, а в Верхнем Рейне его нет вообще.
Все нижеперечисленные виды достаточно редкие: в 2−3 регионах найдены Oe. canovirens и Oe. angustissima (оба — дважды в Верхнем Рейне и однажды — в районе Франкфурта-на-Майне). Oe. parviflora L. (табл. 1). обнаружен дважды в верхнем Рейне. Oe. angustissima с одинаковой частотой встречаемости зарегистрирован в области Рейна-Рура (табл. 3).
Для Вестфалии до сих пор не упоминался Oe. issleri, впервые выявленный на пяти исследованных площадках и отдельные растения Oe. canovirens, найденные в Лотарингии (г. Бохум) [5]. Это новые для области Рур — Вестфалия виды, не отмеченные во флоре Вестфалии (Deng, 1994). В федеральной земле Гессен (Германия) отмечено произрастание 12 видов энотер: Oe. biennis s. str., Oe. fallax, Oe. pycnocarpa, Oe. glazioviana, Oe. rubricaulis, Oe. issleri, Oe. subterminalis, Oe. oehlkersii, Oe. rubricaulis, Oe. canovirens, Oe. acutifolia, Oe. perangusta (расположены в порядке убывания численности) [5]. Первые три вида встречаются во всех нарушенных типах местообитаний, а также в пределах заповедников. Oe. acutifolia, Oe. canovirens, Oe. perangusta встречаются очень редко как на территории Германии, так и всей Европы.
Таблица 2
Обилие видов рода Oenothera L. в антропогенных экотопах г. Франкфурт-на-Майне (федеральная земля Гессен, Германия) [5]
Вид 1 2 3 4 5 б 7 в 9 10
Oe. fallax
Oe. biennis
Oe. pycnocarpa
Oe. glazioviana
Oe. oehlkersii
Oe. subterminalis
Oe. angustissima
Oe. issleri
Oe. acutifolia
Oe. rubricaulis
Oe. canovirens
Oe. ersteinensis
Условные обозначения: 1. Германия, г. Франкфурт-на-Майне, территория ж.д. станции «Франкфурт-Луиза" — 2. Германия, г. Франкфурт-на-Майне, территория главного грузового вокзала, у железной дороги- 3. Германия, г. Франкфурт-на-Майне, район Франкфурт-Оберрад, у железной дороги- 4. Германия, г. Франкфурт-на-Майне, территория речного порта- 5. Германия, г. Франкфурт-на-Майне, район Преунгесхайм, вдоль автодорог, на рудеральных местах- 6. Германия, г. Нью-Изенбург, на ж.д. станции- 7. Германия, г. Франкфурт-на-Майне, район Франкфурт-Нидеррад- 8. Германия, г. Франкфурт-на-Майне, центральный ж.д. вокзал, вдоль рельсов- 9. Германия, г. Франкфурт-на-Майне, район Франкфурт-Ребсток, территория
ж.д. станции- 10. Германия, Гессен, г. Эшборн, территория дачных участков, у автодороги.
& lt- 10 экз, | 10- 100 экз, | 100−1000 экз, & gt- 1000 экз.
Таблица 3
Обилие видов рода Oenothera L. в антропогенных экотопах Рурской области (федеральная земля Северный Рейн — Вестфалия, Германия) [5]
Вид 2 I 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Oe. biennis ¦
Oe. fallax
Oe. glazioviana
Oe. pycnocarpa ¦
Oe. rubricaulis
Oe. issleri
Oe. subterminalis
Oe. angustissima
Oe. canovirens
Условные обозначения: 1. Германия, г. Дортмунд, район Дортмунд-Хукарде, территория завода по производству кокса (Kokerei Hansa), 2001- 2. Германия, г. Дортмунд, район Дортмунд-Вишлинген, по ж. д. дамбе, 2001- 3. Германия, г. Бохум, район Бохум-Герте, территория шахты Хальде-Лотринген, 2001- 4. Германия, г. Кастроп, район Кастроп-Рауксель, территория предприятия Зехе-Шверин, 2001- 5. Германия, г. Кастроп, район Кастроп-Рауксель, территория промышленного предприятия Зехе-Виктор, 2001- 6. Германия, г. Эссен, район Эссен-Альтенэссен, территория шахты Шуренбах, 2001- 7. Германия, г. Эссен, район Эссен-Кальтенберг, территория предприятия по производству кокса (Kokerei-Zollverein), 2001-
8. Германия, г. Гельзенкирхен, парк скульптур «Рейн-Эльба», на рекультивированных отвалах, 2001-
9. Германия, г. Бохум, район Бохум-Хордель, территория завода Цехе Ганновер, 2001- 10. Германия, г. Бохум, территория Вестпарка, 2001- 11. Германия, г. Бергкамен, территория шахты Гроссес Хольц, 2001- 12. Германия, г. Оберхаузен, территория предприятия Брахе Вондерн, 2001- 13. Германия, г. Эссен, район Эссен-Фринтроп, территория ж.д. вокзала, 2001- 14. Германия, г. Дуйсбург, район Дуйсбург-Мейдерих, ландшафтный парк Норд, территория коксового завода, 2001- 15. Германия, г. Дуйсбург, район Дуйсбург-Мейдерих, территория вблизи доменных печей, 2001- 16. Германия, г. Дуйсбург, район Дуйсбург-Мейдерих, ландшафтный парк Норд, территория западнее автобана, 2001- 17. Германия, г. Нойс, речной порт, 2000- 18. Германия, г. Дюссельдорф, район Дюссельдорф-Рейсхольц, речной порт, 2000- 19. Германия, г. Дюссельдорф, район Дюссельдорф — Рейсхольц, вдоль автобана А46, 2000.
& lt- 10 экз, 10 — 100 экз, 100 — 1000 экз, & gt- 1000 экз.
На юге Среднерусской возвышенности (табл. 5.) наиболее часто встречается Oe. biennis, который обнаружен практически во всех исследованных популяциях, а в двух из них численность этого вида превышала 100 экземпляров. Вдоль автодороги Белгород-Шебекино нами обнаружено местообитание, в котором численность Oe. biennis превышала 1000 экземпляров. На втором месте по встречаемости в этих условиях находятся виды Oe. depressa и Oe. rubricaulis. Культивируемые виды Oe. glazioviana, Oe. macrocarpa и Oe. tetragona в одичавшем виде произрастают крайне редко, вблизи территорий различных клумб, на которых они были посеяны годом раньше.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что Oe. biennis и Oe. fallax являются наиболее распространенными видами в западной части Центральной Европы. Oe. pycnocarpa и Oe. glazioviana занимают соответственно третье и четвертое места по частоте встречаемости и обилию видов в Центральной Европе. Сравнение с предыдущими исследованиями свидетельствуют о том, что высокая частота и обилие Oe. fallax является результатом недавнего развития ареала этого гибридного вида в пределах исследованных территорий Западной Европы [5].
На юго-востоке Украины (табл. 4.) обычно преобладают Oe. biennis, Oe. depressa, которые способны выдерживать засушливые условия степной зоны (Тохтарь, 2005). Реже встречаются Oe. hoelscheri, Oe. fallax, Oe. glazioviana и Oe. wienii. В сравнении с Западной Европой на юго-востоке Украины виды значительно реже образуют смешанные популяции разных видов. Чаще всего они формируют моновидововые заросли вдоль железных дорог и по долинам рек. Гибриды встречаются редко, так как их парентальные виды совместно не произрастают из-за того, что условия для них достаточно засушливые. Натурализовались здесь в первую очередь виды с ксероморфными признаками. Инвазии Oe. biennis происходят, в основном, по долинам рек, в частности вдоль р. Северский Донец. К нему по инвазионной активности постепенно присоединяется Oe. depressa, который, в последнее время, очень активно натурализуется не только в долинах рек, но и вблизи лиманов и на солончаках в пределах Приазовской возвышенности (Украина, Донецкая обл.). По-видимому, натурализовавшиеся виды предпочитают природные местообитания, близкие к тем, в которых они произрастают в нативных условиях: песчаные и легкие почвы, сосновые леса, нарушенные местообитания. То есть процесс натурализации энотер в степной зоне России и Украины происходит путем колонизации этими видами экотопов, к которым они изначально приспособились в ходе эволюции в Северной Америке.
Таблица 4
Обилие видов рода Oenothera L. в антропогенных экотопах юго-востока Украины
[2]
Вид 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Oe. biennis
Oe. depressa
Oe. rubricaulis
Oe. hoelscheri
Oe. fallax
Oe. glazioviana
Oe. wienii
Условные обозначения: 1. Донецкая обл., г. Ясиноватая, ж.д. станция- 2. Донецкая обл., ж.д. станция «Донецк" — 3. Донецкая обл., г. Донецк, территория металлургического завода- 4. Донецкая обл., г. Славянск, территория керамического комбината- 5. Донецкая обл., г. Краматорск, территория металлургического завода- 6. Донецкая обл., Волновахский р-н, пгт. Донское, территория карьера по добыче циркония- 7. г. Донецк, у забора Донецкого завода камнелитых изделий «Магма" — 8. Донецкая обл., г. Енакиево, территория металлургического завода- 9. Луганская обл., г. Счастье, золоотвал Счастьинской ГРЭС- 10. Луганская обл., ж.д. станция «Донец».
& lt- 10 экз.
10 — 100 экз.
100 — 1000 экз.
& gt- 1000 экз.
Таблица 5
Обилие видов рода Oenothera L. в естественных и антропогенных экотопах
Белгородской области
Вид 1 2 3 4 5 6 7 8 & quot-і 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Oe. biennis
Oe. depressa
Oe. rubricaulis
Oe. glazioviana
Oe. macrocarpa
Oe. tetragona
Условные обозначения: 1. Автомагистраль Е 105, недалеко от поворота на Орловку, Ивнянский район- 2. Автомагистраль Е 105, в 4 км от п. Яковлево, Яковлевский район- 3. Ж/д станция с. Сажное, Прохоровский район- 4. Автодорога, примыкающая к ж/д, с. Сажное, Прохоровский район- 5. Рекреационная зона, район авторынка, г. Белгород- 6. Ж/д район Болховца, г. Белгород- 7. Берег пруда, с. Поляна, Шебекинский район- 8. Автодорога, около с. Бершаково, Шебекинский район- 9. Автодорога, смешанный лес, в нескольких километрах от п. Маслова пристань, Шебекинский район- 10. Автодорога около соснового леса, п. Волоконовка- 11. Рекреационная зона, п. Волоконовка- 12. Сосновый лес, п. Волоконовка- 13. Автодорога, в 4 км от г. Новый Оскол- 14. Автодорога, в 9 км от п. Чернянка- 15. Автодорога около с. Львовка, Новооскольский район- 16. Ж/д станция г. Валуйки- 17. Рекреационная зона г. Старый Оскол- 18. Старая клумба, п. Волоконовка- 19. Клумба около храма, с Погромец, Волоконовский район- 20. Клумба в центре поселка Вейделевка.
& lt- 10 экз
10−100 экз.
100−1000 экз
& gt- 1000 экз.
Заключение
Таким образом, по результатам нашего исследования установлено, что основные различия в распространении видов энотер в Западной и Восточной Европе заключаются не только в видовом составе рода конкретных географических территорий, но и в количественных соотношениях видов. Необходимо отметить, что в Восточной Европе смешанные популяции энотер встречаются, как правило, значительно реже. Интересно, что здесь, как и в условиях степной зоны России и Украины, энотеры чаще всего произрастают в виде чистых зарослей лишь одного или, реже, нескольких видов (табл.
4, 5). В условиях же Западной и Центральной Европы в пределах смешанных популяций, которые встречаются там даже чаще, чем моновидовые, может произрастать от трех до семи и более видов. Возможно, в этом кроется одна из причин высокой изменчивости форм и видового разнообразия энотер в этих регионах, поскольку в смешанных популяциях встречается большое количество гибридных растений, порой с неясной таксономической принадлежностью. Изучение распространения видов рода Oenothera в модельных индустриальных регионах Европы позволяет говорить о том, что в более засушливых условиях степной зоны преимущество в распространении получают виды, обладающие ксерофильными признаками, толерантные к недостатку влаги.
Список литературы
1. Тохтарь В. К. Антропохорное распространение видов рода Oenothera L. (Onagraceae) в антропогенных экотопах Европы // Матер. Междун. конф. «Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в регионах СНГ». Тула, 15−17 мая 2003. — М.- Тула, 2003. — С. 100−102.
2. Тохтарь В. К. Флоры техногенных экотопов и их развитие (на примере юго-востока Украины). Автореф. дис. … д-ра биол. наук (03. 00. 05).- Киев: Институт ботаники им. Н. Г. Холодного, 2005. — 36 с.
3. Wittig R., Lenker K. -H., Tokhtar V.K. Zur Sociologie von Arten der Gattung Oenothera L. im Rheintal von Arnheim (NL) bis MUlhouse (F) / / Tuexenia. — 1999. — Bd. 19. — S. 447 — 467.
4. Wittig R., Tokhtar V. Oenothera — Arten auf industriebrachen im westfalischen Ruhrgebiet // Nature u. Heimat. — 2002. — Bd. 62. — № 1. — S. 29 — 32.
5. Wittig R., Tokhtar V. Die Haufigkeit von Oenothera-Arten im westlichen Mitteleuropa // Feddes Repertorium. — 2003. — Bd. 114. — № 5−6. — S. 372−379.
STUDY OF OENOTHERAV SPECIES DISTRIBUTION IN MODEL INDUSTRIAL REGIONS OF EUROPE
V.K. Tokhtar S.A. Groshenko
Belgorod State National Research University,
Pobedy St., 85, Belgorod,
308 015, Russia
E-mail: tokhtar@bsu. edu. ru
On the basis of Oenothera plant species study within model territories of industrial regions in Europe the basic distinctions in their distribution were established. The natural-and-climatic factors, among which, the most important is the factor of availability of water, as well as the ekological-and-biological features of species determine the species spread peculiarities under the different conditions of Europe.
Keywords: Oenothera L., distribution, invasias, alien species, Eu-
rope

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой