VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Популяция – это единственное явление, по которому можно судить о том или ином виде, его роли в фитоценозе, поскольку она есть форма существования этого вида в конкретных условиях среды. Популяция как совокупность особей одного вида в границах определенного фитоценоза (т. е. конкретного фитоценоза) названа ценопопуляцией (ценотической популяцией) [1, 2]. Цель работы – выяснить структуру ценопопуляций ценного пастбищного злака ломкоколосника дернистого (Psathyrostachys caespitosa (Sukaczev) Peschkova) в различных растительных сообществах Якутии. Р. caespitosa - евроазиатский степной (полупустынный) многолетний плотнодерновинный злак.

Популяционно-онтогенетическое изучение своих объектов проводили по общепринятым методикам [2]. Оценка экологических условий местообитания проводились по региональным экологическим шкалам [3]. Морфометрические показатели определяли у 30 средневозрастных особей в каждой ценопопуляции (ЦП). Жизненное состояние, или виталитет ценопопуляций определяли по методике Ю.А. Злобина [4]. Собранный материал обработан с использованием программ EXCEL и STATISTICA 8.0.

Исследования проводили 2012-2013 гг. в Амгинском улусе. Было изучено 7 ЦП Psathyrostachys caespitosa. На табл. представлены показатели популяционных признаков Psathyrostachys caespitosa. Плотность – число особей на единицу площади – варьирует в пределах 2,5-8,6 шт./м². Особи располагаются одиночно, изреженно, что обусловлено, во-первых, тем, что Psathyrostachys caespitosa – это крупный плотнодерновинный злак, занимающий своей дерниной большую площадь. Во-вторых, особи младшей группы (p-проростки, j-ювенильные, и im-имматурные растения), имеющие мелкие размеры, отсутствовали в исследованных ЦП.

Таблица

№ ЦП	Плот- ность, шт./м²	Число особей разных онтогенетических состояний, %					Индексы		Типы ЦП по
		v	g1	g2	g3		Iв	Iз	дельта-омега	виталитету
2012 год
1	3,0	0,0	0,0	29,7	64,8	5,5	0	0,2	Зрелая	Процветающая
2	4,8	3,5	4,9	39,2	40,5	11,9	0	0,6	Зрелая	Процветающая
3	4,5	1,7	0,0	20,8	48,9	28,7	0	1,3	Зрелая	Процветающая
4	3,7	4,1	0,0	55,5	39,7	0,7	0	0,1	Зрелая	Процветающая
5	3,8	5,2	0,0	56,5	34,8	3,5	0	0,2	Зрелая	Процветающая
6	2,5	0,0	1,0	19,0	68,0	12,0	0,2	0,3	Зрелая	Процветающая
7	3,3	14,3	0,0	61,2	20,4	4,1	0	0,4	Зрелая	Депрессивная
2013 год
1	3,6	0,0	0,0	0,0	2,2	1,4	0,0	0,0	Стареющая	Депрессивная
2	6,2	0,0	2,0	0,0	2,2	2,0	0,0	0,0	Стареющая	Процветающая
3	8,6	2,3	2,0	0,0	2,0	2,4	0,6	0,4	Переходная	Процветающая
4	3,4	0,0	0,1	0,0	1,5	1,8	0,0	0,0	Старая	Процветающая
5	4,8	0,0	0,0	0,5	2,2	2,1	0,0	0,0	Стареющая	Депрессивная
6	2,9	0,0	0,0	0,0	1,6	1,3	0,0	0,0	Стареющая	Депрессивная
7	2,8	0,0	0,0	0,3	1,5	1,0	0,0	0,0	Стареющая	Процветающая

Возрастная структура в исследованных ЦП разнообразна. Как видно из табл. в 2012 г. молодые виргинильные растения (v) встречаются в 71,4% ЦП (ЦП 1, 2, 3, 7), молодые генеративные особи (g1) – в 28,5% ЦП (ЦП 2, 6). Большинство ЦП характеризуется преобладанием зрелых среднегенеративных (g2), старых генеративных (g3) и субсенильных (ss) растений. В 2013 г. виргинильные растения обнаружены только в ЦП 3, в остальных трех ценопопуляциях (ЦП 1, 2, 7) виргинильные особи перешли в g1, поэтому процент ЦП, содержащих g1, увеличился до 42,9% ЦП. Все ЦП характеризуется обилием g3 и ss растений.

Таким образом, все изученные ЦП Psathyrostachys caespitosa являются нормальными неполночленными из-за полного отсутствия в возрастных спектрах особей младшей группы (p, j и im), у большинства ЦП отсутствуют v, g1 и s (сенильных) особей и в отдельных ЦП отсутствуют g2. Составление графиков возрастного спектра показало, что все исследованные ЦП имеют правосторонний спектры. Вычисление индексов самоподдержания – индекса восстановления (Iв) и индекса замещения (Iз), имеющих низкие показатели (табл.), также подтверждает стареющее состояние исследованных ЦП.

По классификации «дельта–омега» [5], основанной на соотношении индексов возрастности (дельта) и эффективности (омега), в 2012 г. все исследованные ЦП характеризовались как зрелые. (рис. 1). Однако в 2013 г. большинство (71,4%) зрелых ЦП перешли в стареющий тип. ЦП 3 характеризуется как переходная, а ЦП 4 попала в категорию старых. Таким образом, ломкоколосниковые ЦП Амги являются в основном стареющими.

Для оценки виталитета особи использован индекс виталитета ценопопуляций – IVC [6]. Индекс виталитета особи рассчитывался усреднением нормированных значений всех оцениваемых признаков растений (мы учитывали 27 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 aв 2012 г. вошло – 44 особей из всех исследованных ЦП, b – 129 особей и c- 34 особей. В 2013 г. численность особей среднего класса оказался максимальной (рис. 2).

 

Рис. 2. Распределение особей Psathyrostachys caespitosa по классам виталитета в 2013 г.: - высший класс – a; - средний класс – b; - низший класс – c.

 

По соотношению числа особей разных классов устанавливается тип ЦП по виталитету. Среди исследованных 2012 г. ЦП депрессивный тип характерен для одной ЦП 7 (14,2%), процветающими являются 85,7% ценопопуляций. В депрессивной ЦП 7 преобладают особи низшего класса виталитета (c). В процветающем состоянии находятся ЦП 1, 2, 3, 4, 5, 6 с минимальным числом особей низшего класса (16,3%) и с максимумами на особях среднего (62%) или высшего (21,1%) класса виталитета. Депрессивными в 2013 г. оказались ЦП 1, 5, 6, процветающими ЦП 2, 3, 4, 7.

Сравнение состояний ценопопуляций в 2012 - 2013 гг. показывает, что процветающих ЦП больше в 2012 г. - 85,7% против 57% в 2013 г. Это связано с тем, что июль-сентябрь 2012 г. (период активного побегообразования, заложения почек и зачаточных соцветий) и май-июнь 2013 г. (период активного отрастания побегов, прорастания почек и формирования соцветий) отличались высокой засухой.

Онтогенетическая стратегия Psathyrostachys caespitosa представилась как защитно-стрессовая, т.е. при увеличении стресса (ухудшении условий обитания) происходит сначала усиление морфологической целостности (коэффициент детерминации R² увеличивается), но при дальнейшем ухудшение условий обитания происходит ослабление интеграции (рис. 3).

Литература

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

2. Марков М. В. Популяционная биология растений. – М.: Товарищество научных изданий КМК, - 2012.- 387с.

3. 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.

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

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

6. 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