Ценопопуляционная характеристика Fritillaria ruthenica на Южном Урале

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5. Онтогенетические тактики и стратегии структурных частей вида Fritillaria ruthenicа

     

       В условиях нарастающего антропогенного стресса на растительные сообщества актуальным является изучение онтогенетических тактик и стратегий выживания составляющих их ценопопуляций растений (Ильина, 2009).

        Нами был построен градиент ухудшения условий роста Fritillaria   ruthenicа по убыванию индекса жизненности ценопопуляции по размерному спектру особей (IVС).

Градиент ухудшений  составил следующий ряд ЦП: ЦП4 (IVC=1,25) – ЦП5 (IVC=1,08) - ЦП1 (IVC=0,93) – ЦП2 (IVC=0,88) –ЦП3 (IVC=0,85).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.7. Изменчивость высоты генеративных побегов Fritillaria   ruthenicа W. в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –  индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.8. Изменчивость длины листьев нижней формации Fritillaria   ruthenicа W. в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –  индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

                                  

 

 

 

 

 

Рис.9. Изменчивость ширины листьев нижней формации Fritillaria   ruthenicа W. в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –  индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.10. Изменчивость длины листьев средней формации Fritillaria   ruthenicа W. в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –  индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.11. Изменчивость ширины листьев средней формации Fritillaria   ruthenicа W.  в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –  индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.12. Изменчивость длины усиков Fritillaria   ruthenicа W.  в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс – индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.13. Изменчивость длины внешней доли околоцветника Fritillaria   ruthenicа W.  в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс – индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.14. Изменчивость ширины внешней доли околоцветника Fritillaria   ruthenicа W.  в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –  индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.15. Изменчивость длины внутренней доли околоцветника Fritillaria   ruthenicа W.  в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –  индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.16. Изменчивость ширины внутренней доли околоцветника Fritillaria   ruthenicа W.  в ряду ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –  индекс виталитета ценопопуляции (IVC), по оси ординат – коэфицент вариации (IVC).

 

      Оценка изменчивости морфологических признаков на градинте ухудшения условий выявила, что для Fritillaria   ruthenicа характерны тактики: стабилизации, дивергенции и конвергенции. Тактика стабилизации характерна для таких морфологических признаков как ширина листьев средней формации, длина усиков и длина внешней доли околоцветника. Дивергентная тактика изменчивости отмечена для высоты растения, длины листьев нижней формации, ширины листьев нижней формации, длины листьев средней формации (уровень варьирования признака увеличивается с ухудшением условий). Конвергентная тактика выявлена для ширины внешней доли околоцветника, длины внутренней доли околоцветника, ширины внутренней доли околоцветника (уровень варьирования признака с ухудшением условий падает). Растения становятся скореллированными и мелкими.

 

 

 

     Стратегии жизни растений можно рассматривать как способы выживания популяций растений в сообществах и экосистемах (Миркин, 1989).

     Нами выявлено, что ценопопуляции Fritillaria   ruthenicа  по классификации эколого – фитоценотических стратегий Раменского – Грайма обладает вторичным типом стратегий относится к CSR стратегам.

      Черты виолентности (С-стратегия) ценопопуляции Fritillaria   ruthenicа проявляются в том, что вид представляет собой многолетнюю траву, с короткой вегетации весеннего цикла цветения. Произрастают в благоприятных условиях: умеренно переменное увлажнение, довольно богатые почвы, теплый климат.

     Черты экотопической патиентности (S): короткий период активной вегетации, приходящийся на наиболее благоприятные в отношении увлажнения и освещения весенние месяцы, позволяет избежать конкуренции с другими видами в фитоценозе, в том числе и с доминантами сообществ. Поэтому этот вид можно отнести к фитоценотическим патиентам.

      Черты эксплерентности (R) выражены в том, что они проявляются в высокой численности и плотности особей в ценопопуляции, быстром прохождении начальных этапов онтогенеза. Также способны формировать банк семян в почве.

       В онтогенетической стратегии выживания вида наблюдается защитная составляющая. С ухудшением условий индекс морфологической интеграции повышается  до 0,11%, с улучшением условий падает от 0,11% до 0,5% (Рис.15).

      Таким образом, Fritillaria   ruthenicа на территории Южного Урала имеет виолентно-патиентно-эксплерентный (CSR) тип эколого-фитоценотической стратегии и проявляет защитную составляющую в онтогенетической стратегии выживания.

 

 

 

 

  Рис.17. Онтогенетическая стратегия выживания Fritillaria   ruthenica

 в ряду  ухудшения условий обитания.

Примечание: по оси абсцисс –– индекс морфологической интеграции, по оси ординат – индекс виталитета ЦП.

 

 

 

 

     

 

 

 

 

 

 

 

3.6. Показатели  гемеробии для оценки уязвимости Fritillaria ruthenica

и устойчивости растительных сообществ

 

        Гемеробность сообществ определялась  нами по составу видов, каждый  из которых имеет индивидуальный  спектр толерантности к антропогенным  факторам. Для оценки состояния и устойчивости ЦП растения и растительных сообществ к антропогенному воздействию мы определяли количественное соотношение двух групп спектра гемеробности. Первую группу составлял a-o-m – отрезок спектра (виды, от не выносящих антропогенные воздействия до устойчивых к незначительным спорадическим влияниям). Вторую группу составлял b-c-p-t – отрезок спектра гемеробии (от видов интенсивно используемых сообществ до видов полностью нарушенных экосистем). Доля (в %)  второй группы рассматривалась нами как показатель устойчивости и состояния растительных сообществ. Увеличение доли второй группы в растительных сообществах свидетельствует об их большей антропогенной нарушенности или большей устойчивости к этим воздействиям, а уменьшение, наоборот, меньшей нарушенности и большей уязвимости.

Рис.16 Показатели апофитизации сообществ Fritillaria ruthenica на Южном Урале.

     

        Пределы устойчивости видов к комплексу антропогенных факторов определяли по разбросу показателя доли антропотолерантных видов для группы сообществ, в которых оцениваемые виды встречаются. (Ишмуратова и др. 2003).

       Fritillaria ruthenica имеет большой разброс доли антропотолерантных видов от 23 до 59% (рис16.). Это свидетельствует, о том что вид может произрастать в сообществах с различным антропогенным воздействием.

      Для сообществ Fritillaria ruthenica характерна относительно небольшая доля  b-c-p-t- гемеробов, что свидетельствует о невысокой устойчивости к антропогенным воздействиям и уязвимости этих видов. Это еще раз доказывает уязвимость вида Fritillaria ruthenicа и необходимость усиления охраны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

 

1. ЦП Fritillaria ruthenica наблюдается высокая численность (ЦП5 и ЦП4) и плотность (ЦП2 и ЦП3) особей. Возрастные спектры ЦП неполночленные и левосторонние, одновершинные (ЦП 1, ЦП 2). Максимумы приходятся на ювенильные и генеративные особи.

2. Все изученные ценопопуляции Fritillaria ruthenica произрастают в условиях сухих и свежих лугов и  лесов (53 ступень по шкале Раменского). По фактору богатства и засоленности почвы, ценопопуляции произрастают на довольно богатых почвах (10 ступень шкалы). По отношению к свету (6 ступень шкалы Элленберга) вид можно считать растением полутени и полусвета. Подвержены влиянию умеренного и слабого выпаса (3 и 5 ступени)

3. Уровни варьирования морфометрических параметров генеративных и вегетативных органов Fritillaria ruthenica колеблется в пределах от низкого до высокого.

4. Анализ изучения структуры изменчивости показал, что в группу генотипических индикаторов относятся такие параметры, как длина внешней доли околоцветника, длина внутренней доли околоцветника и ширина внутренней доли околоцветника; к эколого-биологическим индикаторам: ширина листьев нижней формации, длина листьев средней формации, ширина листьев средней формации и длина усиков; к биологическим индикаторам -  как высота растений и длина листьев нижней формации; и лишь признак ширина внешней доли околоцветника относится к группе экологических индикаторов.

5. Таким образом, Fritillaria   ruthenicа на территории Южного Урала имеет виолентно-патиентно-эксплерентный (CSR) тип эколого-фитоценотической стратегии и проявляет защитную составляющую в онтогенетической стратегии выживания. Оценка изменчивости морфологических признаков на градинте ухудшения условий выявила, что для Fritillaria   ruthenicа характерны тактики: стабилизации, дивергенции и конвергенции.

 

Литература

 

1. Баранова М.Б. Луковичные растения семейства лилейных. - Санкт-Петербург.: Наука, 1999. С. 185

2. Вахрушев Г. В. К истории развития ландшафтов Южного Урала и Предуралье в неогеновое время // Почвы Южного Урала и Поволжья. Уфа, - 1960. Вып. 4. С. 33-46

3. Википедия – виртуальная энциклопедия. Интернет адрес - (http://ru.wikipedia.org/wiki/Зианчуринский_район_Башкортостана

4. Википедия – виртуальная  энциклопедия. Интернет адрес -http://ru.wikipedia.org/wiki/Баймакский_район_Башкортостана.

5. Горчаковский П.Л., Шурова  Е.А. Редкие и исчезающие растения  Урала и Приуралья. М.: Наука, С. 1982, 208

6. Губанов И.А., Крылова И.Л.,Тихонова В.Л. Дикорастущие полезные растения СССР. М., 1976. С. 360

7. Заугольнова Л. Б. и др. Ценопопуляции растений (Очерки ценопопуляционной биологии). Москва.: Наука, 1988.

8. Заугольнова Л. Б. и др., Подходы к оценке состояния ценопопуляций растений. // Бюлл. МОИП. Отд. биол. 1993. Т.8. Вып. 5. С.100-108

9. Злобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений: Учебно – методическое пособие. Казань: Издательство КГУ, 1989.

С. 147

10. Ильина И.В. Эколого – фитоценотическая и онтогенетическая стратегия Stemmacantha serratuloides (Georgi) M. Dittrich. На Южном Урале // Ботанические исследования на Урале: материалы регион. с междунар. участием науч. конф., посвящ. памяти П.Д. Горчаковского / отв. ред. С.А. Овеснов; Перм. гос. Ун-т. – Пермь, 2009. – С. 248

11. Ишмуратова М. М., Ишбирдин А. Р. Об онтогенетических аспектах эколого-ценотических стратегий травянистых растений. Сыктывкар, 2004. - // ЖУРНАЛ С. 98-99

12. Красная Книга Республики Башкортостан. Т.1 Редкие и исчезающие виды высших сосудистых растений. - Уфа: Китап, 2001. С.  280

13. Красная книга Башкирской АССР. Редкие растения и животные. Проблемы их охраны. 2-е изд., дополн., переработ. Уфа: Башк.кн.изд-во, 1987. С.  212

14. Кучеров. Е. В., Кучерова С. В. (Ботанический сад-институт УНЦ РАН, Россия). Семенная продуктивность некоторых редких видов в степях Зилаирского плато // Роль ботанических садов в сохранении и обогащении биологического разнообразия видов. Тезисы докладов Международной научной Конференции, посвященной 100 – летию Ботанического сада Калининградского государственного университета.–Калининград, 2004.С.41-43

15. Кучеров Е.В., Байков Г.К., Гуфранова И.Б. Полезные растения Южного Урала. 1976. С. 169

16. Миркин Б. М., Суюндуков Я. Т. Синантропная растительность Зауралья и горнолесной зоны РБ: фиторекультивационный эффект синтаксономия, динамика.—Уфа: Гилем, 2008. С. 512

17. Миркин, Б.М. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии / Б.М. Миркин, Г.С. Розенберг, Л.Г. Наумова. М.: Наука, 1989. 223 с.

18. Миркин Б. М. , Наумова Л. Г. Наука о растительности. Уфа: «Гилем», 1998. С. 412

19. Миногина Е.Н. Изучение возрастной структуры ценопопуляций Helianthemum nummularium (L) Mill. и H. Baschkirorum Tzvel в условиях Урала. // Ботанические исследования на Урале: материалы регион. с междунар. участием науч. конф., посвящ. памяти П.Д. Горчаковского / отв. ред. С.А. Овеснов; Перм. гос. Ун-т. – Пермь, 2009. – С. 237