VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В Якутии ячмень короткоостый Hordeum brevisubulatum (Trin.) Link растет в бассейнах рек Лены, Вилюя и Яны на пойменных и аласных лугах, в зарослях пойменных кустарников. Это соленовыносливое, чувствительное к длительному затоплению, раннеспелое ценное пастбищное растение из семейства злаковых (Poaceae).

Виталитетная и возрастная структуры являются основными показателями состояния ценопопуляций, реально отражающими жизненное состояние, устойчивость к воздействию стресса. Цель работы – выяснить состояние ценопопуляций Hordeum brevisubulatum в различных растительных сообществах долины средней Лены. H. brevisubulatum – это поликарпический, корневищно – рыхлокустовой злак, с розеточными (укороченными), полурозеточными (удлиненными), вегетативными, с неполным циклом развития и генеративным ди- и трициклическими, побегами [1, 2]. Является галомезофитом, адаптированным к ограниченным почвенно–климатическим ресурсам криолитозоны.

Исследование проводили в 2012-2013 гг. в пойменных и аласных луговых сообществах Центральной Якутии. Всего было изучено 11 ценопопуляций Hordeumbrevisubulatum, которые по ступеням увлажнения, богатства почвы и степени пастбищной дегрессии отличаются, но по классификации относятся к одному типу влажнолуговых, довольно богатых и со слабым влиянием выпаса местообитаниям.

Популяционно-онтогенетическое изучение своих объектов проводили по общепринятым методикам [3, 4]. Оценка экологических условий местообитания проводились по региональным экологическим шкалам [5]. Морфометрические показатели определяли у 30 средневозрастных особей в каждой ценопопуляции (ЦП). Жизненное состояние, или виталитет ценопопуляций определяли по методике Ю.А. Злобина [6]. Собранный материал обработан с использованием программ EXCEL и STATISTICA 8.0.

На табл. представлены показатели популяционных признаков Hordeum brevisubulatum за 2012-2013 гг.

Таблица

Структура ценопопуляций Hordeumbrevisubulatumза 2012-2013 гг.

№ ЦП	Число особей разных онтогенетических состояний, %					Индексы		Типы ЦП по
	v	g1	g2	g3		Iв*	Iз*	дельта–омега	виталитету
	2012 г.
6	0,0	7,4	44,4	48,1	0,0	0,0	0,0	Старая	Процветающий
7	3,6	10,7	17,9	67,9	0,0	0,1	0,1	Стареющая	Процветающий
8	12,0	4,0	0,0	56,0	28,0	0,2	0,1	Стареющая	Процветающий
9	15,8	26,3	26,3	31,6	0,0	0,2	0,2	Старая	Процветающий
10	16,7	0,0	11,1	44,4	27,8	0,3	0,2	Стареющая	Процветающий
	2013 г.
1	10,6	12,7	14,9	53,2	8,5	0,1	0,1	Старая	Процветающий
2	19,3	25,8	25,8	25,8	3,2	0,2	0,2	Старая	Процветающий
3	19,2	7,7	23,1	38,5	11,5	0,3	0,2	Старая	Процветающий
4	25,0	19,4	13,9	27,8	13,9	0,4	0,3	Старая	Процветающий
5	0,0	0,0	0,0	22,7	77,2	0,0	0,0	Зрелая	Процветающий
6	0,0	0,0	0,0	73,3	26,7	0,0	0,0	Стареющая	Депрессивный
7	14,3	0,0	3,6	25,0	57,1	0,5	0,2	Зрелая	Депрессивный
8	0,0	11,1	5,5	58,3	25,0	0,0	0,0	Стареющая	Депрессивный
9	0,0	0,0	2,6	71,8	25,6	0,0	0,0	Стареющая	Процветающий
10	14,8	5,5	11,1	51,8	16,7	0,2	0,2	Стареющая	Процветающий
11	7,9	2,6	0,0	50,0	39,5	0,1	0,1	Стареющая	Депрессивный

Возрастная структура в исследованных ЦП разнообразна. Как видно из табл. 1. молодые виргинильные растения (v) встречаются в 64 % ЦП (ЦП 1,2,3,4,7,10,11), молодые генеративные особи (g1) – в 64 % ЦП (ЦП 1, 2,3,4,8,10,11). Зрелые среднегенеративные особи (g2) встречаются в 72 % ЦП (ЦП 1,2,3,4,7,8,9,10) Преобладающая часть ЦП характеризуются обилием старых генеративных (g3) и субсенильных (ss) растений. Почти половина ЦП в своем составе имеет 53,1-73,3 % особей в g3 состоянии и 26,7- 77,3 % - в ss состоянии.

Таким образом, все изученные ЦП Hordeum brevisubulatum являются нормальными неполночленными из-за полного отсутствия в возрастных спектрах особей младшей группы (p, j и im), у большинства ЦП отсутствия v, g1 и s (сенильные) особей и в отдельных ЦП отсутствия g2. Составление графиков возрастного спектра показало наличие в исследованных ЦП правостороннего, центрированного и бимодального спектров (рис.).

 

Рис 1. Онтогенетические спектры Hordeumbrevisubulatum

 

По классификации «дельта–омега», основанной на соотношении индексов возрастности (дельта) и эффективности (омега) [7], исследованные ЦП распределились по трем типам: зрелые ЦП – 19%, стареющие – 45% и старые – 36% (табл.). Таким образом, ячменные ЦП Средней Лены являются стареющими и старыми. Индексы самоподдержания – индекс восстановления (Iв) и индекс замещения (Iз), имеющих низкие показатели (табл. 1), также подтверждает стареющее состояние исследованных ЦП.

Возрастные спектры всех ЦП (как пойменных, так и аласных) характеризуются относительно низкими долями особей прегенеративной части спектра, так как представлены только виргинильными особями, и постгенеративной части, представленной субсенильными особями (ss).

Для оценки виталитета особи использован индекс виталитета ценопопуляций – IVC [8]. Индекс виталитета особи рассчитывался усреднением нормированных значений всех оцениваемых признаков растений (мы учитывали 36 параметров у каждой особи) по средним для всей выборки особей. Ранжированный по индексу ряд особей разбит на три класса – a (высший виталитет), b (средний) и c (низший). В класс a вошло – 83 особей из всех исследованных ценопопуляций, в b– 143 особей и c - 84 особей.

Таким образом, в результате ранжирования численность особей среднего класса оказался максимальным. По соотношению числа особей разных классов устанавливается тип ЦП по виталитету. В 2012 г. все изученные ЦП оказались процветающими, в них преобладают особи высшего класса виталитета а (60,0-92,3 %). В 2013 г. среди исследованных ЦП установили два типа виталитета: депрессивный тип характерен для 36 %, процветающий – 64% ЦП. В депрессивном состоянии находятся ЦП 6,7,8 и 11, в котором преобладают особи низшего класса (c). В процветающем состоянии находятся ЦП 1,2,3,4,5,9 и 10, с минимальным числом особей низшего класса и с максимумами на особях высшего или среднего класса виталитетов.

 

Рис. 2. Распределение особей Hordeumbrevisubulatumпо классам виталитета в разных ЦП в 2013 г.

 

Таким образом, ценопопуляции ячмень короткоостый Hordeum brevisubulatum в долине Средней Лены характеризуются большим разнообразием как по возрастной, так и по виталитетной структуре.

Литература

1. Кардашевская В.Е. Злаки: Якутск: Изд-во Якутского ун-та, 2003. – 180 с.

2. Кардашевская В. Е. Популяционные признаки ячменя короткоостого Hordeum brevisubulatum (Trin.) Link в Центральной Якутии // Ботанические исследование на Урале. Пермь, 2009.

3. Ценопопуляции растений (основные понятия) / Смирнова О.В., Заугольнова Л.Б., Ермакова И.М. и др. – М.: Наука, 1976. – 216 с.

4. Жукова Л.А. Популяционная жизнь луговых растений. – Йошкар-Ола: РИИК «Ланар», 1995.- 224 с.

5. Троева Е.И., Зверев А.А., Королюк, А.Ю., Черосов М.М. Экологические шкалы флоры и микобиоты Якутии // Флора Якутии: Географический и экологический аспекты. - Новосибирск: Наука, 2010. – С.114-150.

6. Злобин Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точки роста: монография / Ю.А. Злобин. – Сумы: Университетская книга, 2009. – 263 с.

7. Животовский Л. А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений //Экология, 2001. - №1. – С. 3-7.

8. Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М., Жирнова Т.В. Стратегии жизни ценопопуляции Cephalanthera rubra (L.) Rich. на территории Башкирского государственного заповедника // Вестник Нижегородского университета. Серия биология. Выпуск 1 (9). Материалы VIII Всерос. популяц. семинара «Популяция в пространстве и времени». - Н.-Новгород: Изд-во ННГУ. – 2005. – С. 85- 98.

Код для цитирования: Скопировать