VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Мониторинговые исследования ценопопуляций Arctagrostislatifolia(R. Br.) Griseb были начаты с 2012 г. в условиях южной гипоарктической тундры окрестности п. Походск Нижнеколымского района Республики Саха (Якутия).

Многолетний травянистый длиннокорневищный видArctagrostislatifoliaимеет циркумполярный метаарктический ареал. По эколого-ценотической классификации является тундровым политопным видом, что обусловливает выбор данного вида для мониторинговых популяционных исследований.

Целью работы является изучение динамики морфологических параметров Arctagrostislatifolia за 2012 – 2014 гг. в зависимости от климатических и эколого-фитоценотических факторов.

Исследования проводились на пойменной и надпойменной террасе, в непосредственной близости от реки Колыма в сообществах валиково-полигональных тундрово-болотных комплексов.

Выделено три основных мониторинговых участка: «Полигон», «Южный» и «Северный». На участке «Полигон» условно было выделено 3 относительно различных по сообществам точек (основной участок, 15 озер и точка у реки Виски). На участке «Северный» также выделено 2 точки (первая и вторая). На участке «Южный» выделена 1 точка. На каждой точке, в свою очередь, сообщества подразделялись по рельефу: на пологих ровных местах – валики, на понижениях – мочажины, и полоса между ними – переходная зона.

На валиках часто встречаются ерниково-кустарничково-влагалищнопушицево-лишайниково-зеленомошные тундры. На мочажинах распространены пушицево-осоковые болота. На переходной зоне ерниково-кустарничково-лишайниково-зеленомошные и пушицево-осоково-сфагновые тундры.

За 2012 г. исследовано 270 особей, 2013 –390 особей и 2014 г. – 450 особей. Всего проанализировано 1110 особей. У каждой особи было измерено по 16 морфологических параметров.

Результаты анализа климатических условий за годы мониторинговых исследований показали различия в наступлении сроков, продолжительности, среднесуточной температуры и суммы температур вегетационного периода (табл.1). По срокам, наступление вегетационного периода зафиксировано в 2012-2013 гг. – в начале мая, в 2014 г. – в конце второй декады мая. Наиболее продолжительный период вегетации наблюдался в 2013 г. Лето 2012 г. было прохладное и дождливое. В 2013 г. лето было теплое и сухое. В 2014 г. наблюдалось позднее наступление вегетации, но лето, особенно конец лета, было очень теплым и продолжительным.

Таблица 1

Климатические условия места исследования за 2012 – 2014 гг.

(по п. Черский Нижнеколымского района)

	2012	2013	2014
Вегетационный период (+5; +5 °С)
начало	5 мая	3 мая	17 мая
конец	8 сентября	20 сентября	19 сентября
продолжительность дней	127	141	126
сумма температур (°С)	1287,5	1460	1574,5
среднесуточная температура (°С)	10,1	10,4	12,5
число дней с осадками	37	29	27
Основной период вегетации (+10; +10 °С)
начало	17 мая	23 мая	22 мая
конец	23 августа	6 сентября	17 сентября
продолжительность дней	99	107	119
сумма температур (°С)	1183,5	1341,5	1550
среднесуточная температура (°С)	12,0	12,5	13,0
число дней с осадками	29	20	25

Нами проведено сравнение морфологических параметров за 2012-2014 гг. с использованием непараметрического дисперсионного анализа, который показал, что по большинству морфопараметров имеются различия по годам. В 2013 г. зафиксированы наибольшие по значению параметры по таким признакам, как высота побега, длина листовой пластинки 1 листа, длина соцветия и длины междоузлий соцветия. В 2014 г. наблюдались наименьшие значения высоты побега, числа листьев и длины листовой пластинки, но большее число колосков. В 2012 г. особи Arctagrostislatifolia отметились большими значениями вегетативной части (длины листовых параметров), но меньшими значениями репродуктивных структур (табл.2).

Различия морфологических параметров Arctagrostislatifolia наблюдаются и по сообществам (рис. 1). Наибольшие значения высоты побега и длины соцветия наблюдались на валиках и переходах в 2013 г., а на мочажинах наибольшие значения отмечены в 2012 г. (рис. 1а).

Таблица 2

Среднее арифметическое значение морфологических признаков Arctagrostislatifolia за 2012 – 2014 гг. и H-функция непараметрического дисперсионного анализа (Kruskal-Wallis ANOVA)

Морфологические параметры		Годы исследований			H
		2012	2013	2014
Высота побега		60,92	64,66	59,26	54,66
Число метамеров на генеративном побеге		3,11	3,07	2,76	67,99
Длина листовой пластинки 1 листа		8,02	9,51	7,46	69,52
Длина листовой пластинки 2 листа		11,40	11,19	10,61	3,87
Длина листовой пластинки 3 листа		7,64	6,95	6,59	7,63
Длина влагалища 1 листа		12,60	12,55	7,25	548,27
Длина влагалища 2 листа		9,22	8,87	9,62	15,99
Длина влагалища 3 листа		7,58	7,19	8,65	77,55
Длина соцветия		10,53	11,18	10,85	11,72
Число колосков в нижней ветке		6,64	8,75	16,70	272,96
Длина междоузлий соцветия снизу	1	2,34	2,57	2,42	19,21
	2	1,93	2,08	1,99	12,94
	3	1,51	1,63	1,53	13,89
Длина веточек на узлах соцветия	1	2,52	2,71	2,51	5,60
	2	1,98	2,89	2,77	177,98
	3	1,55	2,53	2,41	267,52

Примечание: жирным шрифтом отмечены статистически значимые различия

По числу колосков наибольшие значения отмечены во всех сообществах 2014 г. (рис. 1б).

а

б

Рис. 1 Динамика морфологических параметров по сообществам за 2012 – 2014 гг. (а – высота побега; б – число колосков на нижней веточке соцветия)

На динамику морфологических параметров Arctagrostislatifolia определенное влияние имеют климатические условия. Выявлены статистически значимые корреляции между климатическими и морфологическими параметрами. Так, среднемесячная температура мая влияет на параметры вегетативной структуры – высоту побега, число и параметры листьев (рис. 2), т.к. в это время начинается вегетация, поэтому тем теплее в мае, тем больше энергии затрачивается на развитие вегетативных структур.

Рис. 2. Зависимость высоты побега от среднемесячной температуры мая и июня за 2012 – 2014 гг.

Закладка репродуктивных структур происходит у злаков осенью предыдущего года, этим объясняется наибольшее значение числа колосков в 2014 г. (рис.1), т.к. в предыдущем 2013 г. вегетационный период продолжался до 20 сентября (табл. 1), т.е. осень была теплая и продолжительная. У данного признака статистически значимая корреляционная зависимость с средней температурой сентября (при уровне значимости р равной 0,05).

Таким образом, исследована динамика морфологических параметров в условиях гипоарктической тундры за 2012-2014 гг. и по сообществам. На динамику морфологических параметров влияют климатические условия, из которых наибольший эффект имеют сроки наступления и конца вегетационного периода и их среднемесячная температура.

Исследования проводятся при поддержке мероприятия 2.17 программы развития СВФУ «Биомониторинг тундровых экосистем Северо-Востока России в условиях глобального изменения климата и интенсификации антропогенного процесса».

Код для цитирования: Скопировать