Демографические параметры ценопопуляции Puccinellia Tenuiflora (Griseb.) Scribn. et Merr. в условиях Центральной Якутии

Автор: Митина А.Д.

Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc

Статья в выпуске: 1-3 т.12, 2010 года.

Бесплатный доступ

Исследованы такие демографические характеристики ценопопуляции, как численность, плотность и возрастной состав. В результате исследования ценопопуляции являются нормальными, возрастные спектры неполночленные. Определен базовый возрастной спектр. Численность средневозрастных и старых генеративных растений поддерживается на достаточно высоком уровне, что обуславливает благополучие ценопопуляций в условиях Центральной Якутии.

Ценопопуляция, возрастной состав, индексы: восстановления, возрастности, эффективности и замещения

Короткий адрес: https://sciup.org/148199035

IDR: 148199035

Текст научной статьи Демографические параметры ценопопуляции Puccinellia Tenuiflora (Griseb.) Scribn. et Merr. в условиях Центральной Якутии

Цель работы: изучение демографической структуры Puccinellia tenuiflora в условиях Центральной Якутии.

Объект исследования – Puccinellia tenuiflora (Griseb.) Scribn. et Merr. – многолетний рыхлодерновинный, поликарпический гемикриптофит, мезофит, галофит, центральноазиатский степной вид. Кормовые достоинства очень велики и местная практика ставит их на одно из первых мест. Хорошо уживается в наихудших условиях засоления и может использоваться в первую очередь, в культуре бросовых солончаковых лугов, при надлежащей их мелиорации (орошении и т.д.). Материал собран в июле – августе с 2006-2008 гг. в окрестностях г. Якутска с. Кильдямцы 2 ценопопуляции (ЦП) и Мегино-Кангаласского улуса (2006 г.). В 20072008 гг. по 2 ЦП в окрестностях г. Якутска (п.п. Тулагино, Старая Табага, Кирзавод и Марха) и в Намском улусе, 15 ЦП в окрестностях Чурап-чинского улуса, 5 ЦП в Усть-Алданском и 8 ЦП Таттинском улусах (Центральная Якутия).

Всего было изучено 40 ЦП P. tenuiflora , произрастающих в условиях разной степени антропогенного пресса (сенокос, пастбище, тебеневка и рекреация). Сообщества характеризовались сходным видовым составом растительности: злаково-разнотравные и разнотравно-злаковые сообщества с доминированием видов: P. tenuiflora, Hordeum brevisubulatum (Trin.) Link, Elytrigia repens (L.) Nevski, Alopecu-rus arundinaceus Poir., Koeleria cristata (L.) Pers., Festuca lenensis Drob., Thalictrum simplex L., Carex duriuscula C.A.Mey., Potentilla anserina L. и Salicornia perennans N. Semen .

Методика исследований. При демографической характеристике исследовали такие

параметры ЦП, как численность, плотность, возрастной состав. В каждой ЦП закладывали учетные площадки размером 1 м², на которых определяли частоту встречаемости растений в сообществе и их плотность. Были выделены следующие возрастные состояния: семена (se), проростки (p), ювенильные (j), имматурные (im), виргинильные (v) и генеративные (молодые – g 1 , зрелые – g 2 , старые – g 3 ), субсенильные (ss) и сенильные (s) [1, 3, 5, 7, 8].

Индекс восстановления (Iв), показывающий отношение плотности подроста к плотности генеративных растений, вычисляли по формуле предложенной Л.А. Жуковой [4]: Iв = (p+j+im+v)/g. При изучении возрастной структуры ценопопуляций Puccinellia tenuiflora были рассчитаны индексы возрастности (Δ) и эффективности (ω) [5, 6] индекс замещения (Iз) [4]. Популяционную жизненность оценивали по доле генеративных особей от общего числа взрослых виргинильных и генеративных особей (g/(v+g)) и от общего числа особей (g/p+j+im+v+g) [3]. Для координации ЦП по градиенту комплексного благоприятствующего росту растений фактора (экоклину) использовали индекс виталитета ценопопуляции (IVC), рассчитанный с использованием выравнивания методом взвешивания средних [1, 2].

Результаты исследований. В изученных ЦП численность особей P. tenuiflora варьирует в широких пределах – от 193 до 935 особей, а средняя плотность растений (табл. 1) на 1 м² от 64,3 до 311,7 соответственно ЦП 18 и 4. По нашим наблюдениям изменение плотности связано с резким колебанием численности молодых особей прегенеративного периода. При ухудшении условий произрастания, плотность особей в ЦП в целом уменьшается (рис. 1).

Возрастные спектры изученных ЦП в большинстве случаев неполночленные и двувершинные. Доли каждого изученного возрастного состояния в ЦП колеблется в следующих пределах: проростки (p) от 0 до 40,1%, j – от 0,8 до 59,5%, im – от 7,8 до 57,9%, v – от 1,9 до 17,1%, g – от 60,5 до 93,5%. Отсутствие проростков в составе большинства ЦП объясняется тем, что в момент исследования проростки могли уже перейти в следующее возрастное состояние. На это показывает большая доля ювенильных растений до 59,5% в ЦП без проростков. Так, в ЦП 1 злако-во-бескильницевом остепненном лугу наблюдается наименьшая доля ювенильных растений (0,8%) среди ЦП без проростков, так как семенное возобновление затруднена из-за вытаптывания. Наличие проростков наблюдается в ЦП 4, 5, 23, 26, 30, 34, 36 и 40 которые характеризуются увлажненным местообитанием, причем максимальная доля проростков до 40,1% наблюдается для ЦП 4.

Рис. 1. Средняя плотность особей P. tenuiflora в ряду ухудшения условий произрастания (IVC)

Таблица 1. Характеристика природных ЦП P. tenuiflora

№ ЦП	Плотность	Iв*	Iз	Δ	ω	А	В	Ме
1	157	0,35	0,33	0,38	0,72	0,72	84,6	113,3
2	145	0,93	0,80	0,32	0,55	0,48	75,1	80,4
3	289	1,90	1,88	0,18	0,46	0,34	72,7	132,1
4	311,7	4,07	3,90	0,12	0,25	0,2	80,3	76,7
5	188,3	1,91	1,90	0,20	0,36	0,34	92,4	68,7
6	121	0,51	0,48	0,36	0,65	0,64	78,9	79,2
7	196	2,20	2,09	0,18	0,40	0,31	90,5	78,0
8	170	2,04	2,04	0,18	0,41	0,33	90,3	70,2
9	265,3	2,06	2,06	0,17	0,40	0,33	88,1	107,1
10	88,7	0,87	0,86	0,26	0,54	0,53	90,4	47,7
11	282	2,69	2,69	0,14	0,31	0,27	93,5	88,1
12	185,7	2,50	2,48	0,14	0,33	0,29	89,3	60,4
13	119,3	1,31	1,28	0,22	0,45	0,43	91,1	53,8
14	254,3	1,85	1,82	0,20	0,44	0,35	81,6	111,3
15	152	1,72	1,71	0,20	0,42	0,37	88,8	64,0
16	101	1,03	1,02	0,25	0,48	0,49	92,0	48,8
17	142	4,36	3,95	0,14	0,28	0,18	60,5	39,4
18	64,3	1,63	1,61	0,21	0,45	0,38	73,0	28,8
19	204,3	3,52	3,44	0,13	0,28	0,22	81,3	56,8
20	167,3	2,52	2,44	0,15	0,35	0,28	82,9	59,3
21	117	0,78	0,77	0,28	0,57	0,56	85,9	66,6
22	153	1,61	1,55	0,19	0,40	0,38	92,5	61,6
23	198	2,16	2,09	0,18	0,36	0,31	84,9	70,6
24	162	3,71	3,38	0,13	0,29	0,21	82,8	46,6
25	91,7	1,01	0,96	0,27	0,51	0,49	86,5	46,8
26	221,7	2,49	2,46	0,15	0,33	0,29	81,5	73,2
27	140,3	1,55	1,48	0,22	0,41	0,38	90,0	57,8
28	98,7	0,84	0,78	0,31	0,54	0,52	92,8	53,0
29	121,7	1,76	1,72	0,19	0,40	0,36	82,9	49,2
30	215,3	3,47	3,42	0,12	0,27	0,22	84,7	57,8
31	133,3	1,40	1,40	0,22	0,45	0,42	88,3	60,5
32	176,7	2,16	2,12	0,17	0,37	0,32	78,0	65,9
33	174	2,35	2,32	0,15	0,34	0,3	90,6	58,7

Продолжение таблицы 1.

34	217,7	1,76	1,74	0,18	0,39	0,36	83,7	85,6
35	191,3	2,22	2,21	0,17	0,36	0,31	84,0	69,3
36	155	1,82	1,78	0,19	0,38	0,35	91,6	58,7
37	213	2,22	2,18	0,16	0,34	0,31	92,1	72,0
38	173,3	1,44	1,40	0,21	0,42	0,41	93,4	73,2
39	169	3,2	3,12	0,14	0,30	0,24	86,3	50,9
40	123,7	1,11	1,10	0,24	0,49	0,47	87,0	60,0

Примечание: А – доля генеративных особей от общего числа особей (g/p+j+im+v+g+ss+s); В – доля генеративных особей от суммы взрослых (g/(v+g)*100); Ме - эффективная плотность ЦП

Во всех изученных ЦП доля виргинильных растений не большая до 17,1%, из-за гибели большинства (в среднем на 15,2%) не конкурентоспособных имматурных особей. Преобладание прегенеративных возрастных состояний природных ЦП вероятно связано с высокой семенной продуктивностью. А уменьшение количества особей в виргинильном состоянии указывает на большую смертность ювенильных и имматур-ных особей с низкой конкурентной способностью.

При сравнении возрастных спектров всех исследуемых ЦП P. tenuiflora определен базовый спектр (рис. 2). Базовый возрастной спектр изученных ЦП объекта исследования нормальный, полночленный, бимодальный, правосторонний с максимумом приходящимся на ювенильные и молодые генеративные особи: 2,1 (p); 32,4 (j); 21,5 (im); 6,3 (v); 14,8 (g 1 ); 14,2 (g 2 ); 7,6 (g 3 ); 0,9 (ss); 0,1 (s). Зона базового спектра широкая.

Рис. 2. Базовый возрастной спектр ценопопуляции P. Tenuiflora : по оси абцисс – возрастное состояние особей, по оси ординат – минимальные, максимальные и средние доли (%) особей различных возрастных состояний

При ухудшении условий обитания индекс восстановления (Iв) (p+j+im+v/g) в ЦП уменьшается от 4,4 до 0,4 (табл. 1). Минимальное значение индекса характерно для ЦП 1 и 6 на пы-рейно-бескильницевом и бескильницевом ос-тепненных лугах (соответственно 0,4 и 0,5). Местообитания этих ценопопуляций характеризуются как сухие и сильно засоленные с высоким антропогенным воздействием (вытаптывания и сенокошения) и растения прегенеративного воз-ратсного состояния не выдерживают. Максимальное значение индекса восстановления 4,4 характерна для ЦП 17 на разнотравно-злаковом лугу, которая находится на пойме р. Амга и ежегодно заливается, поэтому доля генеративных особей наименьшая (60, 5%). Доля генеративных особей от числа всех взрослых растений (g/(v+g)*100%) варьирует в пределах от 60,5% до 93,5%. При ухудшении условий обитания наблюдается увеличение этого признака. По классификации «дельта-омега» ценопопуляции 1 и 6 относятся к переходным (соответственно: Δ=0,38, ω=0,72 и Δ=0,36, ω=0,65), а остальные к молодым ценопопуляциям, так как показатели индексов возрастности (Δ) и эффективности (ω) низкие (табл. 2).

Выводы: исследования демографической структуры природных ценопопуляций P. tenuiflora в условиях Центральной Якутии показывают, что все ЦП являются нормальными, возрастные спектры в большинстве случаев неполночленные, бимодальные с максимумом приходящимся на ювенильные и генеративные особи. Численность средневозрастных и старых генеративных растений варьирует не значительно и поддерживается на достаточно высоком уровне, что обуславливает благополучие цено-популяций в условиях Центральной Якутии.

Список литературы Демографические параметры ценопопуляции Puccinellia Tenuiflora (Griseb.) Scribn. et Merr. в условиях Центральной Якутии

Ишмуратова, М.М. Об онтогенетических аспектах эколого-ценотических стратегий травянистых растений/М.М. Ишмуратова, А.Р. Ишбирдин//Методы популяционной биологии. Сборник материалов VII Всеросс. популяц. семинара (16-21 февраля 2004). -Сыктывкар, 2004, Ч. 1. -С. 98-99.
Ишбирдин, А.Р. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений/А.Р. Ишбирдин, М.М. Ишмуратова//Методы популяционной биологии. Сборник материалов VII Всеросс. популяц. семинара (16-21 февраля 2004). -Сыктывкар, 2004, Ч. 2. -С. 113-120.
Работнов, Т.А. Жизненный циклмноголетних травянистых растений в луговых ценозах//Тр.БИН АН СССР. -М.-Л., 1950. -Сер. 3. Геоботаника. -Вып. 6. -С. 7-204.
Жукова, Л.А. Динамика ценопопуляций луговых растений в естественных фитоценозах//Динамика ценопопуляций травянистых растений. -Киев: Наукова думка, 1987. -С. 9-19.
Уранов, А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов//Биологические науки. -1975. -№2. -С. 7-34.
Животовский, Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений//Экология. -2001. -№ 1. -С. 3-7.
Уранов, А.А. Вопросы изучения структуры фитоценозов и видовых ценопопуляций//Ценопопуляции растений: Развитие и взаимоотношение. -М.: Наука, 1977. -183 с.
Ишбирдин, А.Р. Об онтогенетических тактиках Rhodiola iremelica/А.Р. Ишбирдин, М.М. Ишмуратова//Фундаментальные и прикладные проблемы популяционной биологии: Сб. тез. докл. VI Всерос. популяц. семинара (2-6 декабря 2002). -Нижний Тагил, 2002. -С. 76-78.

Еще

Статья научная