VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В Центральной Якутии встречаются уникальные степные сообщества, в высокой степени адаптированные к разнообразным экстремальным условиям Севера. В степных сообществах существенную фитоценотическую роль выполняет житняк гребенчатый. Житняк гребенчатый (Agropyroncristatum (L.) Beauv.) – это многолетнее ценное кормовое растение, хорошо выдерживает выпас, отличается значительной засухоустойчивостью. Целью нашей работы является изучение ценопопуляций (ЦП) Agropyron cristatum.

Исследования проводили в 2012-2013 гг. в среднем течении р. Амга в окрестностях села Болугур Амгинского улуса. Было изучено 8 ЦП A. cristatum.При изучении руководствовались общепринятыми популяционно-онтогенетическими методиками [1-6]. Провели измерения 27 параметров морфологических признаков. На основе анализа морфологических признаков оценили состояние ЦП по виталитету [4]. Для оценки жизненного состояния ЦП дифференцировали особи на три класса (высший - а, средний - b и низший - с) по значению индекса виталитета (IVC), рассчитываемый по размерным спектрам особей генеративного онтогенетического состояния [6].

Плотность и онтогенетический спектр ЦП устанавливали на основе учета 4 площадок размером 1х10м. При определении онтогенетического состава учитывали следующие онтогенетические состояния: проростки (p), ювенильные (j), имматурные (im), виргинильные (v), молодые генеративные (g1), средневозрастные (g2) и старые генеративные (g3) и субсенильные (ss). Оценку состояния ценопопуляций провели по классификации «дельта-омега» Л.А. Животовского [5], основанной на совместном использовании индексов возрастности (дельта, ∆) [2] и эффективности (омега, ω) [5].

На основе анализа морфологических признаков A. cristatum составили виталитетную структуру ценопопуляций (рис. 1). В 2012 г. ЦП 2, 5, 7 и 8

состоят из особей среднего (50,0-63,3%) и высшего (20,0-33,3%) классов, а доля особей низшего класса колеблется от 16,7 до 30,0%. Поэтому эти ЦП характеризуются как процветающие. В наилучшем состоянии находятся ЦП 3 и 4 (процветающие), состоящие только из особей высокой (соответственно 40,0 и 30,0%) и средней (60,0 и 70,0%) жизненности. Напротив, ЦП 1 и 6 большую часть составляют особи среднего (56,6 и 26,6%) и низшего классов (43,3 и 73,3%), а особи высшего класса вовсе отсутствуют, поэтому ценопопуляции депрессивные.

В 2013 г. большинство ЦП сохраняют виталитетный тип, за исключением ЦП 2 и 8, которые переходят в депрессивную категорию в связи с тем, что в ЦП увеличивается доля особей класса с (до 36,7-46,7%). Напротив, в ЦП 6 снижается доля особей класса с (до 30,0%), но увеличивается доля особей класса b(63,3%) и появляются особи высокой жизненности (класс а = 6,7%). Поэтому ЦП 6 в 2013 г. характеризуется как процветающая (рис. 1). Таким образом, виталитетная структура ЦП разнообразная, большинство ценопопуляций в течение двух лет сохраняют качественный тип ЦП.

В таблице представлены показатели популяционных признаков A. cristatum. Видно, чтоплотность варьирует в пределах 1,7-8,3 особей/м². Максимальная плотность выявлена в 2012 г. - ЦП 6, где на 1м² встречается 8,3 особей. Самая низкая плотность (1,7 особей/м²) зафиксирована в 2013 г. в

Таблица

Сравнительная характеристика ценопопуляций Agropyroncristatum

№ ЦП	Год	Плотность, особей/м²	Доля особей онтогенетических состояний, %								Индекс*		Типы ЦП
				j	im	V	g1	g2	g3		∆	ω	По «дельта-омега»	По виталитету
1	2012	2,2	0	0	9,2	1,5	0	1,5	84,6	3,1	0,65	0,70	Стареющая	Депрессивная
	2013	5,7	0	15,1	41,5	39,7	1,8	1,2	0	0	0,08	0,29	Молодая	Депрессивная
2	2012	5,4	0	0	19,0	3,7	3,1	2,5	69,3	2,5	0,56	0,65	Стареющая	Процветающая
	2013	5,3	0	12,2	40,5	36,5	3,3	6,1	1,4	0	0,12	0,33	Молодая	Депрессивная
3	2012	4,9	0	2,7	4,1	7,5	0,7	35,4	49,7	0	0,55	0,78	Зрелая	Процветающая
	2013	2,6	0	16	38,4	2,6	1,6	6,5	10,7	1,2	0,19	0,34	Молодая	Процветающая
4	2012	5,0	0	0	0	6,0	1,3	29,3	62,7	0,7	0,62	0,82	Стареющая	Процветающая
	2013	2,0	0	15,7	31,3	2,6	2,6	7,8	13,2	3,3	0,22	0,42	Молодая	Процветающая
5	2012	6,5	0	0	0	12,3	1,5	35,4	44,1	6,7	0,58	0,79	Стареющая	Процветающая
	2013	2,1	0	0	10,4	62,2	4,7	8,2	11,7	2,8	0,24	0,50	Молодая	Процветающая
6	2012	8,3	0	0	0	2,8	3,6	9,6	78,4	5,6	0,68	0,78	Стареющая	Депрессивная
	2013	2,5	0	25,6	42,6	3,5	7,2	16,2	1,4	3,5	0,17	0,35	Молодая	Процветающая
7	2012	6,2	0	0	0	11,8	18,2	20,9	42,2	6,9	0,54	0,79	Зрелая	Процветающая
	2013	1,7	0	12,9	64,5	0,8	4,8	13,8	0	3,2	0,14	0,32	Молодая	Процветающая
8	2012	6,2	0	0	0	11,8	18,2	20,9	42,2	6,9	0,53	0,76	Зрелая	Процветающая
	2013	2,6	0	0	12,2	65,2	1,5	5,0	11,9	4,2	0,24	0,47	Молодая	Депрессивная

*Примечание: ∆ - дельта (индекс возрастности), ω – омега (индекс эффективности).

ЦП 7, подвергающейся сильной антропогенной нагрузке. В 2013 г. у большинства ЦП (75%) плотность снижается в 2-3,5 раза. В ЦП 1 увеличивается плотность от 2,2 до 5,7 особей/м², а в ЦП 2 плотность в целом не меняется.

Анализ онтогенетического состава ценопопуляций показал, что все ЦП нормальные неполночленные. В таблице видно, что в 2012 г. во многих ЦП часто отсутствуют прегенеративные особи (p, j, im). Все изученные ЦП в 2012 г. были правосторонние с максимумами на g3 особях (42,2-84,6%). Поэтому индексы возрастности (∆ = 0,53-0,65) и эффективности (ω = 0,65-0,82) высокие. По классификации Л.А. Животовского [5] «дельта-омега» 5 ЦП оказались стареющими и 3 ЦП – зрелыми (рис. 2).

В 2013 г. все ЦП имели левосторонний тип спектра (таблица). Максимумы в онтогенетических спектрах ЦП приходятся на im особи (31,3-64,5%), за исключением ЦП 5 и 8, у которых пик находится на v (62,2 и 65,2%) особях. Значения индексов ∆ и ω низкие, и соответственно колеблются в пределах 0,29-0,47 и 0,08-0,24. Поэтому по типу «дельта-омега» все ЦП характеризуются как молодые (рис. 2). На появление подроста и омоложение ценопопуляций повлияли обильные осадки в вегетационный период 2013 г.

Таким образом, разнообразие виталитетной и онтогенетической структуры ценопопуляций ксерофитного злака Agropyron cristatum обеспечивает их устойчивость в экстремальных условиях Центральной Якутии.

Литература

1. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Тр. БИН АН СССР. Сер. 3. Геоботаника. Вып. 6 – М. - Л.: Изд. АН СССР, 1950. – С. 7-204.

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

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

4. Злобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений: Учебно-метод. пособие. – Казань: Изд-во Казан. университета, 1989. – 142 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