V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

Популяционной биологией растений разработан понятийный аппарат и система методов, позволяющих подойти вплотную к решению проблем индикации антропогенной трансформации растительного покрова (Жукова, 2008; Ильина, 2008).

Нами впервые проведены исследования природных популяций шалфея поникающего Salvia nutans L. в Самарской области.

Внутри биоценозов всегда существуют группировки организмов, которые возникают на основе тесных разноплановых взаимоотношений между видами. Чаще всего, объединение происходит на основе популяции занимающей средообразующее (эдификаторное) положение в сообществе. Такие системы организмов, тесно объединенных в своей жизнедеятельности вокруг одного какого-то вида в сообществе называют консорцией (от лат. - соучастие, сотоварищество). Этот термин ввел Л. Г. Раменский в 1952 г.

Консорция, являясь структурной единицей биоценоза, состоит из центрального члена - детерминанта (обычно крупной особи) и функционально связанных с ним разнородных организмов - консортов. Чаще всего центральными членами консорций являются растения. Среди консортов имеются виды, которые входят в состав только одной консорции, а также двух и более консорций. Связи в консорции могут быть длительными, на протяжении всей жизни организмов, или носят сезонный характер.

Фактически любая особь является индивидуальной консорцией, т. к. не может жить в стерильной среде без симбионтов, и может выступать как в роли детерминанта, так и консорта.

Для выявления особенностей консорций были предприняты следующие шаги: проведено изучение особей модельного вида и его популяций по традиционной методике (Работнов, 1951; Уранов, 1975; Заугольнова и др., 1993; Ильина, 2008); определены средние размеры (диаметр) особей всех онтогенетических групп – в природных условиях проведены измерения разновозрастных растений в количестве от 10 до 100, после чего определено среднее арифметическое значение этого параметра; выявлены детерминанты среди особей внутри популяций – в связи с наибольшими размерами и длительным существованием ими являются растения в генеративном периоде; выяснены размеры фитогенного поля особей разных онтогенетических состояний, которое незначительно превышает диаметр растений, что соответствует среднему размеру корневой системы и надземных органов; на составленных картах пространственной структуры особей в популяциях отмечены размеры зафиксированных экземпляров согласно бланкам описания с учетом возможного перекрывания фитогенных полей; фитогенные поля экземпляров были закрашены на карте различным цветом соответственно виду и онтогенетическому состоянию; используя полученные цветные карты, были определены размеры скоплений по перекрыванию или близкому расположению фитогенных полей; определены параметры онтогенетической и пространственной структуры природных ценопопуляций модельного вида; проведены подсчеты основных параметров онтогенетических консорций шалфея – в первую очередь, число особей различных онтогенетических групп в составе 1-го, 2-го и последующих контрцентров полицентрической консорции.

Такие работы выполняются на кафедре ботаники ПГСГА, изучаются особенности консорций, детерминантами которых являются раритетные представители флоры Самарской области (Ильина, 2012).

Salvia nutans l. – многолетнее травянистое растение высотой 20–100 см. Стебли прямые, по 1–2, длинные, безлистные, опушенные короткими тонкими прижатыми волосками и короткостебельчатыми железками; в соцветии более густо опушенные такими же волосками. Шалфей поникающий в своем зональном распространении обнаруживает приуроченность к разнотравно–типчаково–ковыльным и луговым степям. При этом заметна связь в произрастании данного вида с почвами, насыщенными большим количеством карбоната кальция, или с выходами на поверхность известняковых и меловых пород. В онтогенезе S. nutans были выделены 4 периода и 8 возрастных состояний.

Летом 2012 года нами проведены исследования фитоценозов с участием шалфея поникающего на территории памятника природы «Каменный дол» (Кинельский район Самарской области). В изученном фитоценозе отмечено 16 видов растений, популяции которых отличаются по характеристикам.

В таблице 1 представлены данные по численному и онтогенетическому составу особей на метровках солонечниково-разнотравном сообществе.

Таблица 1

Расположение особей разных видов в сообществе

№ кв.	Число всех особей, шт./м2	Число особей растений разных видов*
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
А I	43	11	11	10	1	2	2	4	1	1	-	-	-	-	-	-	-
Б I	29	3	5	4	-	-	2	3	-	-	2	1	1	5	3	-	-
В I	42	6	8	9	-	2	5	3	-	-	1	4	-	-	-	3	1
Xср	38	6,67	8	7,67	0,33	1,33	3	3,33	0,33	0,33	1	1,67	0,33	1,67	1	1	0,33

*Примечание:

1. Наголоватка паутинистая

2. Шалфей поникающий

3. Василёк сумский

4. Оносма простейшая

5. Солонечник мохнатый

6. Мордовник шароголовый

7. Ленец полевой

8. Лабазник шестилепестный

9. Марьянник полевой

10. Истод обыкновенный

11. Ковыль Лессинга

12. Земляника зелёная

13. Лапчатка распростертая

14. Вьюнок полевой

15. Серпуха венценосная

16. Марьянник луговой

На стационарном участке АI отмечено 43 особи. Из них на модельный вид Шалфея поникающего приходится 11 экземпляров. Также на метровке представлены следующие виды: наголоватка паутинистая — 11, василёк сумский — 10, оносма простейшая — 1, солонечник мохнатый — 2, мордовник шароголовый — 2, ленец полевой — 4, лабазник шестилепестный — 1, марьянник полевой — 1 экз.

На метровке БI произрастает 29 особей. Из них на модельный вид шалфея поникающего приходится 5 экземпяров, остальные виды представлены в количестве: наголоватка паутинистая — 3, василёк сумский — 4, мордовник шароголовый — 2, ленец полевой — 3, истод обыкновенный — 2, ковыль Лессинга — 1, земляника зелёная — 1, лапчатка распростертая — 5, вьюнок полевой — 3 экз.

На квадрате ВI находятся 42 особи. Из них на модельный вид шалфея поникающего приходится 8 экземпляров. Количество особей остальных видов: наголоватка паутинистая — 6, василёк сумский — 9, солонечник мохнатый — 2, мордовник шароголовый — 5, ленец полевой — 3, истод обыкновенный — 1, ковыль Лессинга — 4, серпуха венценосная — 3.

Таким образом, среднее количество особей всех видов по участкам равно 38: шалфей поникающий — 8, наголоватка паутинистая — 6,67, василек сумский — 7,6, оносма простейшая — 0,33, солонечник мохнатый — 1,33, мордовник шароголовый — 3, ленец полевой — 3,33, лабазник шестилепестный — 0,33, марьянник полевой — 0,33, истод обыкновенный — 1, ковыль Лессинга — 1,67, земляника зеленая — 0,33, лапчатка распростертая — 1,67, вьюнок полевой — 1, серпуха венценосная — 1.

Далее приведено соотношение особей разного онтогенетического возраста по квадратам.

На метровках: АI из 11 растений Шалфея поникающего 1 экземпляр находится в имматурном, 8 в виргинильном и 2 в зрелом генеративном состояниях: БI из 5 растений данного вида 1 экземпляр в имматурном, 2 в зрелом генеративном и 2 в позднем генеративном состояниях; ВI из 8 растений вида 2 экземпляра находится в молодом генеративном, 5 в зрелом генеративном и 1 в позднем генеративном состояниях.

В среднем на участках произрастает 8 особей шалфея, среди них в имматурном сотоянии-0,67 шт, в виргинильном - 2,67 шт, в молодом генеративном - 0,67 шт, в зрелом генеративном -3 шт и в позднем генеративном-1 шт.

Ядро популяций составляют особи зрелого генеративного и виргинильного состояний онтогенеза. На субдоминирующую позицию выходят растения старой генеративной фракции.

На одну имматурную особь шалфея поникающего в среднем приходится консортов 1 порядка: наголоватка паутинистая — в зрелом генеративном (0,5 шт), шалфей поникающий — в виргинильном (0,5), василек сумский — в позднем генеративном (0,5), мордовник шароголовый— в молодом генеративном (0,5), земляника зеленая — в молодом генеративном (0,5), вьюнок полевой — в виргинильном (0,5) состояниях.

На одну виргинильную особь шалфея поникающего в среднем зарегистрировано консортов 1 порядка: наголоватка паутинистая - в зрелом генеративном (0,5), виргинильном (0,25), шалфей поникающий - в имматурном (0,125), виргинильном (0,5), зрелом генеративном (0,125), василек сумский - в зрелом генеративном (0,375), субсенильном (0,125), виргинильном (0,125), позднем генеративном (0,125), молодом генеративном (0,125), солонечник мохнатый — в зрелом генеративном (0,25), ленец полевой — в молодом генеративном (0,125), зрелом генеративном (0,25), лабазник шестилепестный — в виргинильном (0,125), марьянник полевой — в зрелом генеративном (0,125) состояниях.

На одну молодую генеративную особь шалфея поникающего в среднем отмечено консортов 1 порядка: мордовник шароголовый — в молодом генеративном (0,5 шт), зрелом генеративном (0,5), ленец полевой — в молодом генеративном (0,5), ковыль Лессинга — в молодом генеративном (0,5), позднем генеративном (0,5) состояниях.

На одну зрелую генеративную особь шалфея поникающего в среднем приходится консортов 1 порядка: шалфей поникающий — в виргинильном (0,125 шт), зрелом генеративном (0,5), василек сумский — в виргинильном (0,25), солонечник мохнатый — в молодом генеративном (0,125), мордовник шароголовый — в молодом генеративном (0,25), ленец полевой — в зрелом генеративном (0,25), ковыль Лессинга — позднем генеративном (0,25), лапчатка распростертая — в ювенильном (0,125) состояниях.

На одну зрелую генеративную особь шалфея поникающего в среднем зарегистрировано консортов 1 порядка: наголоватка паутинистая — в виргинильном (0,33 шт), василек сумский — в позднем генеративном (0,33), ковыль Лессинга — в позднем генеративном (0,33), лапчатка распростертая — в ювенильном (0,33) состояниях.

Отметим, что изученное растительное сообщество отличается мозаичностью. Пространственное размещение особей на площадках зависит от абиотических условий местообитания, внутренних процессов в видовых популяциях и межпопуляционных взаимоотношений. Работа по изучению особенностей подобных взаимоотношений будет продолжена.

Литература

1. Жукова Л.А. Роль популяционно-онтогенетического направления в сохранении биоразнообразия растений // Принципы и способы сохранения биоразнообразия: Материалы III Всеросс. науч. конф. / Мар. гос. ун-т. Йошкар-Ола, Пущино, 2008. С. 22-23.

2. Заугольнова Л.Б., Смирнова О.В., Комаров А.С., Ханина П.Г. Мониторинг фитопопуляций // Успехи совр. биол. 1993. Т. 113. Вып. 4. С. 402-414.

3. Ильина В.Н. Мониторинг ценотических популяций растений: Учебное пособие. Самара: Изд-во СГПУ, 2008. 92 с.

4. Ильина В.Н. Особенности пространственно-онтогенетической структуры популяций копеечника крупноцветкового // Мониторинг биоразнообразия экосистем степной и лесостепной зон. Материалы Всероссийской научно-практической конференции (г. Балашов, 18-19 октября 2012 г.). Балашов: Николаев, 2012. С. 69-71.

5. Работнов Т.А. К методике наблюдения над травянистыми растениями на постоянных площадках // Бот. журнал. 1951. Т. 36. № 6. С. 643-646.

6. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Биол. науки. 1975. № 2. С. 7-34.

Код для цитирования: Скопировать