Ценопопуляционная характеристика Fritillaria ruthenica на Южном Урале

        Типичные черноземы.

 

       Эти черноземы  занимают несколько меньшую площадь  3150 га, чем выщелоченные черноземы.

       Формируются  по повышенным частям пологих,  покатых и крутых склонов. Больше половины типичных черноземов распахано, остальные массивы расположены на неудобных для распашки местах.

        Наибольшее распространение они  имеют в восточной и юго-западной  части землепользования. В качестве  почвообразующих пород им служат  делювиальные карбонатные глины, элювиальные, элювиально-делювиальные образования, возникшие от распада коренных пород.

       Благодаря тяжелому механическому составу и хорошей гумусированности типичные черноземы обладают высокой гигроскопичностью.

        Поэтому в системе агротехнических мероприятий по повышению плодородия этих почв необходимо предусмотреть меры борьбы за накопление и сохранение влаги, в первую очередь путем регулирования строения пахотного слоя с использованием соответствующих приемов обработки (глубокая вспашка, культивация, прикатывание, боронование после осадков) (http://ru.wikipedia.org/wiki/Баймакский_район_Башкортостана).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1.4 Растительность

 

       На равнинах Башкирского Зауралья в качестве зональной выступает степная растительность. Большая часть целинных степей региона распахана. Сохранившееся участки степной растительности общей площадью около 450 тыс. га используются под выпас скота.

        На черноземах с полноразвитым гумусовым горизонтом представлены разнотравно-оковыльные (типичные) степи с доминированием в травостое: Stipa pennata, S.pulcherrima, S.zalesskii, S.lessingiana.

         Видовое богатство разнотравно-ковыльных степей составляет 70-90 видов на 100 м². В видовом составе широко представлены степные злаки: Poa travialis, Festuca pseudovina и F.valesiaca, Phleum phleoides, Koeleria sclerophylla и бобовые Astragalus danicus, A.rupifragus, A.onobrychis, Caragana frutex и другие.

        С увеличением мощности гумусового горизонта происходит мезофитизация степных сообществ, что и лугово-степных видов: Dianthus Andzejowskianus, Inula hirta, Polygala comosa, Filipendula ulmaria, F.vulgaris, Achillea mellefolium.

        Урожайность травостоев в разные годы колеблется в пределах 40-100 ц/га земной массы (Юнусбаев, 2000).

        При высоких пастбищных нагрузках на основе разнотравно-ковыльных степей формируется их пастбищные модификации – низкотравно-типчаковые степи. Последние представляют преобладающий тип степной растительности равнинной части Башкирского Зауралья. В травостое доминируют: Festuca pseudovina, Artemisia austriaca и Stipa capillata. Их видовое богатство обеднено и составляет 50-70 видов на 100 м² (Кучеров и др., 1976).

        В исследуемом районе встречаются комплексы солонцовых степей, чаще в местах с близким залеганием цветных глин. Для этих сообществ характерны: Artemisia Lercheana, Limonium Gmelinii, Artemisia frigida и другие.

 

        Граница между степным Зауральем и горно-лесной зоной занята переходной зоной – полосой лесостепи. Степная растительность переходной зоны сочетается с участками леса: Betula pendula, Populus tremula, Pinus sylvestris, Larix sibirica, Alnus incana. Леса занимающие значительные площади региона приурочены к горным склонам с серыми лесными почвами. Склоны и вершины водораздельных хребтов покрыты вторичными березовыми (Betula pendula) и осиновыми (Populus tremula) лесами, пришедшими на смену богатым травяным сосново-лиственным лесам (Соломин и др., 1993).

        Таким образом, растительность исследуемой территории разнообразна и неоднородна. Она наряду с другими факторами почвообразования оказала сильное влияние на формирование почв Зауральской степной зоны (Горчаковский и др., 1982).

Территория совхоза «Инякский» Зианчуринского района расположена в зоне степного Предуралья, поэтому черноземные почвы сформировались под воздействием травянистой степной растительности.

       Древесная растительность на территории совхоза встречается небольшими массивами.

        Основной породой является: Quercus, Populus, Betula.

       Естественная травянистая растительность на территории хозяйства сохранилась в местах непригодных для механизированной обработки.

       Сенокосы в хозяйстве суходольные, тырсовые.

      Сообщества с преобладанием S. capillata занимают, как правило, выгона, где прекращен выпас или участки, где поочередно проводится сенокошение и выпас.

        В отличие от  Stipa pennata, S. capillata является злейшим сорняком, острые ости ее семян портят шерстистый покров овец и вызывают  заболевание слизистой оболочки рта коров и овец.

        Скашивать такие травостои можно только в период до цветения Stipa capillata. Продуктивность 8-10ц сена. В ботаническом отношении – это злаковый сенокос. Злаки занимают до 80% массы. Бобовых мало, встречаются: Trifolium montanum,Astragalus danicus..

      Из разнотравья характерны - Filipendula stepposa, Hieracium pilosela, Carduus Thoermera, Fragaria vesca. Пастбища землепользования также  суходольные и представлены тырсово-типчаковым и каменисто-типчаковым лугом.

      Продуктивность тырсово-типчакового пастбища (20ц) - зеленой массы пастбищного корма с гектара. Качество корма хорошее, но в период июль-август травостой выгорает. Достоинством пастбищ этого типа их «рекордная» стойкость при перегрузке травостоя пасущимся скотом. В ботаническом  отношении травостой злаковый, до 80% массы падает на типчак и тырсу.

       Из разнотравья обычно встречаются: Artemisia austriaca, Achillea millefolium, Plantago media (степная фома), Fragaria vesca. Бобовых, как  правило, в травостои нет, единично присутствуют  Trifolium montanum и T. repens.

         Каменисто-ковыльные суходольные пастбища встречаются небольшими участками. Продуктивность 4-6 центнеров сена с гектара.

        Среди разнотравья Echinops sphaerocephalus, Potentilla chrisantha, Artemisia austriaca. Поля культурных растений засорены.

       Из сорной растительности на полях совхоза преобладает Sonchus asper (Низамутдинов, 2005).

 

2.2. Методы исследования

     

        Исследования проводили в полевой сезон 2008- 2009 гг. на территории Баймакского и Зианчуринского районов РБ. Были исследованы 5 ценопопуляций (ЦП) Fritillaria ruthenica. В каждой ЦП закладывали учетные площадки размером 1*1м, руководствуясь имеющимся указаниями к изучению редких видов, в которых по общепринятым методикам (Работнов, 1950; Уранов, 1975, 1977) выделяли следующие возрастные состояния особей: проростки (p), ювенильное (j), имматурное (im), взрослое вегетативное (v) и генеративное (g).

        В каждой ЦП было проанализировано по 30 модельных растений генеративного возрастного состояния. При изучении морфологических особенностей этих растений учитывали высоту растения (см), длину и ширину листьев нижней и верхней формации (см), длину усиков (см), число листьев (шт.), длину и ширину внешних и внутренних долей околоцветника (см).

        Состояние ценопопуляций оценивали  по совокупности популяционных  (численность, плотность, возрастная  структура) и организменных признаков  (биоморфологические характеристики особей) (Заугольнова и др., 1993).

        Первичный материал обработан с использованием пакетов программ STATISTICA и EXCEL. Для каждого признака вычислены средние значения и их ошибки, в качестве меры изменчивости использовали коэффициент вариации (CV). Уровни варьирования признаков приняты по Г.Н. Зайцеву (1973): CV < 10 %- низкий, CV= 11-20 % - средний, CV > 20% - высокий. Онтогенетическая стратегия вида оценивалась нами по характеру тренда коэффициента детерминации (R2m), который рассчитывается как усредненный по всей матрице квадрат коэффициента корреляции (Ростова, 1999). Изменение индекса морфологической интеграции изучалось вдоль экоклина, устанавливаемого по индексу виталитета ЦП по размерному спектру (IVC) (Ишмуратова, Ишбирдин, 2002; Ишмуратова, Ишбирдин, 2004) особей. Повышение уровня морфологической интеграции расценивалась нами как выражение защитной стратегии, а понижение уровня – как проявление стресса.

       Оценка условий местообитания проведена по составу видов в сообществах с использованием экологических шкал Раменского (Раменский Л.Г., 1956) и Элленберга (Ellenberg, 1979). Оценка уязвимости вида и устойчивость растительных сообществ к антропогенным факторам  проведена с использованием показателя гемеробии по системе Яласа, включая следующие уровни:

a – агемеробы – виды естественных сообществ, не выносящие антропогенного воздействия;

o – олигогемеробы – виды сообществ, близких к естественным, переносящие нерегулярные слабые влияния;

m – мезогемеробы – виды полуестественных сообществ, устойчивые к спорадическим антропогенным влияниям;

b – b-эугемеробы – виды сообществ, далеких от естественных, устойчивые к интенсивному использованию;

c – a-эугемеробы – сорные виды природных и антропогенных сообществ, переносящие регулярные сильные нарушения;

p – полигемеробы – специализированные сорные виды интенсивных культур;

t – метагемеробы – виды полностью нарушенных экосистем, находящихся на грани уничтожения.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Объект исследовании

 

Рис.3. Fritillaria ruthenica - семейства Liliacea

        Исследование проводили в полевые сезоны 2008-2009гг. Всего исследовано пять ценопопуляций (ЦП) Fritillaria ruthenica на территории Баймакского (три ЦП в 2008г.) и Зианчуринского районов (две ЦП в 2009г.).

         1 ЦП (Баймакский район,2008г.) исследована в 2 км на юго-восток от с. Старый Сибай. Популяция расположена вдоль дороги. ЦП занимает 500 м², численность составляет около 4000 особей. Плотность ЦП – 9 шт./м². Антропогенное воздействие: вытаптывание, скотопрогон

        2 ЦП (Баймакский район) находится в 3-3,5 км к юго-востоку от с. Старый Сибай. Популяция расположена в степях – склон горы. ЦП занимает 700 м², численность составляет около 7000 особей, плотность – 10 шт./м². Антропогенное воздействие: вытаптывание, сбор на букеты.

          Самой крупной являеться ЦП 3 (Баймакский район,), обитающая в 1,5-2 км к северо-западу от пос. Аркаим. Произрастает на закустаренной горной степи. Численность ЦП – около 8000 особей, площадь – 750 кв.м. Плотность ЦП – 11 особей на м². Антропогенное воздействие: сбор на букеты, вытаптывание.

         Доминантными видами для 3-х ЦП являются – Polugala comosa, Ranunculus acris, Salvia stepposa, Filipendula ulmaria, Achillea mellefolium, Inula hirta.

         4 ЦП (Зианчуринский район, 2009г) исследована в 5 км к юго-западу от с. Ишемгулово. Ценопопуляция расположена в сосновом лесу. Занимает площадь в 380м². Численность особей составляет около 5000шт., плотность – 12шт. на м². Общее число видов – 25. Антропогенное воздействие: массовый сбор на букеты, вытаптывание.

       Из разнотравья обычно встречаются: Artemisia austriaca, Achillea millefolium, Plantago media (степная фома), Fragaria vesca. Бобовых, как правило, в травостои нет, единично присутствуют  Trifolium montanum и T. repens.

       5ЦП (Зианчуринский район) находится в 5-5,5км к юго-западу от с.Ишемгулово, на равнинной местности. ЦП занимает 405м², численность составляет около 6000, плотность – 16шт. на м². Антропогенное воздействие: вытаптывание.

        Доминантными видами являются – Alopecurus pratensis, Medicago lupulina, Trifolium montanum, Artemisia austriaca.

        В видовом составе широко представлены  степные злаки: Poa travialis, Festuca pseudovina и F.valesiaca, Phleum phleoides, Koeleria sclerophylla и бобовые Astragalus danicus, A.rupifragus, A.onobrychis, Caragana frutex и другие.

 

 

 

 

 

 

 

Глава III. Характеристика ценопопуляции Fritillaria ruthenicа

 

3.1. Эколого-фитоценотическая приуроченность

Наиболее широко распространен рябчик русский в лесостепи, довольно часто встречается в степи, реже в подзоне широколиственных лесов (Поляков, 1941; Крашенников, Кучеровская – Рожанец, 1941). В степной зоне наиболее часто рябчик растет не на открытых степных участках, а на лесных полянах, опушках дубрав и березняков вместе с луговыми и лесолуговыми видами (Смирнов, 1958).

      Экологическая характеристика местообитаний исследованных ценопопуляций Fritillaria ruthenica Wikstr. представлена в таблице 1.

       В исследованных нами районах большинство ЦП  Fritillaria ruthenica (1, 2, 3, 4, 5) произрастают в переходных сообществах класса Festuco – Brometea Br.- Bl. Tx. 1943 порядка Festucetalia Valesiacae Br. – Bl. et Tx.ex Br.- Bl. 1949 и Trifolio – Geranietea Sanguinei Th. Muller 1961 порядка Origanetalia Th. Muller 1961, сообщества теплолюбивых травянистых растений открытых солнцу лесных опушек и редколесий. Из д.в. класса встречаются такие виды: Scorzonera purpurea, Anemone silvestris, Dracocephalum Ruyschiana, Thalictrum minus, Salvia stepposa, Veronica teuerium, Caragana frutex, Artemisia auatriaca, Trifolium montanum, Phlomis tuberose.

Таблица 1

Экологическая характеристика местообитаний Fritillaria ruthenica Wikstr

ЦП	Шкала увлажнения		Богатство и засоленности почвы		Пастбищная дигрессия
	ступени	характеристика	ступени	харак-ка	Ступени	харак-ка
1	56	Сухолуговые	10	Богатые почвы	3	Слабое влияние
2	55	Сухолуговые	10	Богатые почвы	4	Слабое влияние
3	63	Сухолуговые	10	Богатые почвы	3	Слабое влияние
4	53	Сухолуговые	10	Богатые почвы	5	Умеренное влияние
5	55	Сухолуговые	8	Небогатые почвы	2	Очень слабое влияние