Эколого-фитоценотическая характеристика местообитаний Dactylorhiza incarnata (L.) Soo. (сем. Orchidaceae juss.)

Автор: Барлыбаева Алия Аглямовна, Ишбирдин Айрат Римович

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

Рубрика: Экология

Статья в выпуске: 3-4 т.15, 2013 года.

Бесплатный доступ

В статье даны результаты экологического анализа местообитаний ценопопуляций Dactylorhiza incarnatа по шкале Д.Н. Цыганова на территории Республики Башкортостан, а также рассчитаны потенциальная и реализованная экологические валентности, коэффициент экологической эффективности и индекс толерантности.

Dactylorhiza incarnatа, экологические шкалы, потенциальная экологическая валентность, реализованная экологическая валентность, коэффициент экологической эффективности, индекс толерантности

Короткий адрес: https://sciup.org/148201962

IDR: 148201962   |   УДК: 574.3

Ecological and phytocenotical characteristics of the Dactylorhiza incarnata (L.) Soo. (Orchidaceae juss.) habitats

The article gives the results of an environmental analysis of populations of habitat Dactylorhiza incarnata scale D.N. Tsiganova in the territory of the Republic of Bashkortostan, besides the potential and realized ecological valency, ecological efficiency and tolerance index are calculated.

Текст научной статьи Эколого-фитоценотическая характеристика местообитаний Dactylorhiza incarnata (L.) Soo. (сем. Orchidaceae juss.)

Одним из широко распространенных видов семейства Orchidaceae во флоре Республики Башкортостан (РБ) является Dactylorhiza incarnata (L.) Soo. Это лугово-болотный вид с евроазиатским ареалом распространения, встречается преимущественно на сырых участках низинных и пойменных лугов, по берегам водоемов, на низинных и переходных болотах [12, 17-19, 22, 23].

На Урале произрастает на сырых, заболоченных лугах, на болотах и в смешанных лесах [10], на Южном Урале – на слабо-засоленных почвах [16]. На территории Челябинской области D. incarnata обитает в зарослях кустарников, на солонцеватых лугах [9], в евтрофных осоково-гипновых сообществах болот [6]. В Самарской области вид встречен на сырых лугах, моховых болотах [14].

В РБ встречается повсеместно, произрастает на сырых и заболоченных лугах, во влажных кустарниках [13]. На территории двух природных заповедников Башкирского (БГПЗ) и Южно-Уральского (ЮУГПЗ) встречается редко и отмечен на заболоченных и сырых разнотравно-злаково-осоковых сенокосных лугах [1, 2, 7]. По данным И.В. Суюнду-кова (2002) в Баймакском районе РБ вид произрастает на разнотравно-осоковых лугах, во вторичных фитоценозах по обочинам шоссейных дорог.

Все представители семейства Orchidaceae рекомендованы к особой охране на Урале [10, 11], но в новой редакции «Красной книги Республики Башкортостан» [8] D. incarnata не включен в состав редких и исчезающих видов.

Цель работы – изучить эколого-фитоценотические особенности местообитаний D. incarnata в естественных фитоценозах.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Исследования проводили с 2010-2012 гг. на территории РБ. Всего было исследовано 10 ценопопу-ляций (ЦП) D. incarnata. Ценопопуляции 1-3 про израстают в Предуралье, а ЦП 4-10 - в лесостепной части Зауралья.

В основе распределения видов по фракциям валентности лежит экспертная оценка Л.А. Жуковой, согласно которой стеновалентными считаются виды, занимающие менее 1/3 шкалы, эвривалентными – более 2/3 шкалы, остальные виды – мезовалент-ными [3-4].

В работе представлены новые местонахождения D. incarnata , выявленные для данного региона.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Большинство исследованных ЦП произрастают на сенокосных лугах, подтапливаемых весной и не испытывают интенсивной антропогенной нагрузки. Во второй половине лета производится сенокошение, но к этому времени растения всех ценопопу-ляций (ЦП) успевают обсемениться. Только ЦП 2 (Уфимский район, окрестности с. Первушино), находящаяся вблизи территории проектируемого памятника природы «Чуркинские болота», испытывала сильную антропогенную нагрузку в виде выпаса и не была найдена на следующий год. Ценопопуля-ции 4-10, отличаются высокой численностью и большой площадью, но имеют наименьшую плотность особей (табл. 1).

Анализ PEV D. incarnata в системе экологических шкал Д.Н. Цыганова [20] показал, что только по отношению к фактору увлажнения почвы (PEV=0,46) вид является стеновалентным. Для вида фактор увлажнения почвы является лимитирующим. Об этом свидетельствуют исследования, проведенные в 2011 г. в ЦП 4 и 5. ЦП находились при повторном потоплении до середины июля, чему

Таблица 1. Характеристика местообитаний D. incarnata

№ ЦП Местоположение Растительное сообщество Площадь, м² Численность Средняя плотность, шт/м² 1 Уфимский район, окрестности с. Асан класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia 100 более 130 ~1,3 2 Уфимский район, окрестности с. Первушино класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia 2 33 16,5 3 Уфимский район, окрестности с. Подымалово класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia 105 более 100 ~ 0,95 4 Баймакский район, окрестности с. Карышкино класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia ~600 более 1000 особей ~1,6 5 Баймакский район, окрестности с. Ахмерово класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia ~700 более 1000 особей ~1,4 6 Баймакский район, окрестности с. Басаево класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia ~ 2500 более 50 ~ 0,02 7 Баймакский район, окрестности с. Юмашево класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia ~ 1000 более 30 ~ 0,03 8 Баймакский район, окрестности с. Юмашево класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia ~ 2500 более 100 ~ 0,04 9 Абзелиловский район, окрестности с.Муракаево класс Molinio-Arrhenatheretea, порядок Molinietalia ~ 1000 более 50 ~0,05 10 Абзелиловский район, окрестности с.Муракаево класс Scheuchzerio – Caricetea, порядок Caricetalia Davallia-nae ~ 1000 более 30 ~0,03 способствовали проливные (затяжные) дожди и относительно низкая температура воздуха летом. В начале августа были проведены популяционные исследования, половина генеративных особей находилась в очень угнетенным состояние, половина – выпала. По нашим наблюдениям, D. incarnata хорошо переносит кратковременные затопления, такие как весенние – талыми водами. Это подтверждает анализ экологической шкалы переменности увлажнения почв (PEV=0,61). По данному анализу, вид является мезовалентным. Также по факторам термоклиматической (PEV=0,59), омброклиматиче- ской (PEV=0,57), солевого режима почв (PEV=0,51), богатства почв азотом (PEV=0,60), освещенности-затенения (PEV=0,59) вид мезовален-тен, т.е. занимает промежуточное положение по адаптивности к этим экологическим условиям. Эв-ривалентным видом оказался по отношению к факторам континентальности климата (PEV=0,82), криоклиматической шкале (PEV=0,73) и кислотности почв (PEV=0,76).

Значения REV ценопопуляций оказались очень близкими к показателям PEV вида (рис. а,з), а в некоторых – совпали (рис. б,в,г,д,е,ё,ж).

Таблица 2. Характеристика потенциальной валентности D. incarnata

Экологические шкалы

Экологическая позиция вида по шкале фактора

PEV

Tm (1-17)

4-12

0,59 МВ

Kn (1-15)

3-13

0,82 ЭВ

Om (1-15)

5-11

0,57 МВ

Cr (1-15)

3-12

0,73 ЭВ

Hd (1-23)

11-19

0,46 СВ

Tr (1-19)

3-11

0,51МВ

Nt (1-11)

1-7

0,60 МВ

Rc (1-13)

7-11

0,76 ЭВ

Lc (1-9)

1-5

0,59 МВ

fH (1-11)

7-9

0,61 МВ

Прим. Tm – термоклиматическая шкала, Kn – шкала континентальности климата, Om – омброклиматическая шкала, Cr – криоклиматическая шкала, Hd – шкала увлажнения почв, Tr – шкала солевого режима почв, Nt – шкала богатства почв азотом, Rc – шкала кислотности почв, fH – шкала переменности увлажнения почв; Lc – шкала освещенности-затенения; СВ – стеновалентный, МВ – мезовалентный; ЭВ- эвривалентный; PEV – потенциальная экологическая валентность

ЦП 1

Tm

Fh

Kn

Lc

/ Ц/^

Om

Rc

/

\\

Cr

Nt

T

Hd

Lc Fh // / / ЦПT 2 m Kn А Om Lc Fh / z / / T m ЦП 3 Kn / Ц Om Rc XX Cr Rc Cr Nt T Hd Nt T Hd а                                 б                               в

ЦП 4

ЦП 6

д

е

ЦП 8

ж

з

Рис. Потенциальная и реализованная экологические валентности ЦП Dactylorhiza incarnata в естественных ценозах .

Прим: на рисунках сплошной линией представлены показатели потенциальной экологической валентности (PEV), пунктирами – показатели реальной экологической валентности (REV)

В целом, реализованная экологическая ниша ЦП D. incarnata стремится к фундаментальной (рис. 1а-з). Данный факт связан с благоприятными экологическими условиями, в частности почвенными (Hd, Tr, Rc), для обитания вида.

Оценка экологических позиций местообитаний ЦП D. incarnata показала, что им охвачен значительный диапазон амплитуд всех экологических факторов, о чем свидетельствуют значения K ec. еff. (для климатических факторов от 71,0–100%, для почвенных факторов – от 72–100%, для фактора освещения затемнения – от 72,0–87,0%). Наибольшее экологическое пространство освоено видом по фактору солевого режима почвы (K ec. еff. от 77 до 100%) и по фактору увлажнения почвы (до 100%).

Индексы толерантности отдельно для климатических (Itклим.=0,68) и почвенных (Itпочв.=0,58) шкал показывают, что D. incarnata мезобионтен по этим факторам.

Таким образом, экологические позиции вида в естественных условиях по всем исследованным факторам оказались широкими, что подтверждается высокими значениями реализованных экологических валентностей и коэффициентами экологической эффективности.

По результатам наших исследований, D. incarnata является мезовалентным и мезобионтным видом для изученного региона.

Список литературы Эколого-фитоценотическая характеристика местообитаний Dactylorhiza incarnata (L.) Soo. (сем. Orchidaceae juss.)

  • Барлыбаева М.Ш., Горичев Ю.П., Ишмуратова М.М. Орхидные Южно-Уральского заповедника: систематический состав, ботаникогеографический анализ, распространение//Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. № 5 (2). С. 55-59.
  • Жирнова Т.В. Орхидные Башкирского заповедника (Южный Урал)//Изучение природы в заповедниках Башкортостана: Сб. науч. тр. Вып. 1. Миасс, 1999. С. 141-160.
  • Жукова Л.А. Биоиндикационные оценки экологического разнообразия растительных сообществ и их компонентов//Принципы и способы сохранения биоразнообразия: Материалы Всеросс. науч. конф. Йошкар-Ола: Изд. Мар. гос. ун-та, 2004. С. 13-15.
  • Жукова Л.А. Оценка экологической валентности основных эколого-ценотических групп: подходы и методы//Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. М.: Наука, 2004. Кн. 1. С. 256-259.
  • Жукова Л.А., Турмухаметова Н.В., Акшенцев Е.В. Экологическая характеристика некоторых видов растений//Онтогенетический атлас растений. Т V. Йошкар-Ола, 2007. С. 318-331.
  • Ивченко Т.Г. Сравнительная характеристика растительного покрова болотных сообществ некоторых особо охраняемых природных территорий Южного Урала//Мат. Всеросс. конф. Ч. 5: Геоботаника. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. С. 117-120 с.
  • Ишмуратова М.М., Набиуллин М.И, Суюндуков И.В., Ишбирдин А.Р. Орхидеи Башкирского заповедника и сопредельных территорий. Уфа: АН РБ, Гилем, 2010. 176 с.
  • Красная Книга Республики Башкортостан: Т. 1: Растения и грибы/Под ред. д-ра биол. наук, проф. Б.М. Миркина, Уфа: Медиа Принт, 2011. 384 с.
  • Куликов П.В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения). Екатеринбург-Миасс, 2005. 537 с.
  • Кучеров Е.В., Мулдашев А.А., Галиева А.Х. Охрана редких видов растений на Южном Урале. М., 1987. 202 с.
  • Мамаев С.А., Князев М.С., Куликов П.В., Филиппов Е.Г. Орхидные Урала: систематика, биология, охрана. Екатеринбург, 2004. 123 с.
  • Определитель сосудистых растений Центра европейской России. М., 1995. 560 с.
  • Определитель высших растений Башкирского АССР. М., 1988,1989.
  • Саксонов С.В., Конева Н.В. Конспект семейства ятрышниковых (Оrchidaceae) Самарской области//Вестник Удм. ун-та. Биология. 2006. № 10. С. 43-50.
  • Суюндуков И.В. Особенности биологии, состояние ценопопуляций некоторых видов семейства Orchidaceae на Южном Урале (Башкортостан): Автореф. дис. … канд. биол. наук. Пермь, 2002. 19 с.
  • Филиппов Е.Г. Внутривидовая изменчивость и экология видов рода Dactylorhiza Neeck ex Nevski (сем. Orchidaceae) на Урале: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Екатеринбург, 1997.
  • Флора СССР. Т. 4. Л.: АН СССР, 1935. С. 498-588.
  • Флора европейской части СССР. Т. 1-8. Л., 1974-1989.
  • Флора Сибири. Т. 1. Новосибирск, 1987. 256 с.
  • Цыганов Д.Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М.: Наука, 1983. 196 с.
  • Braun-Blanquet J. Pflazensoziologie. 3.Aufl. Wien-New York, 1964. 865 S.
  • Schmeidt O. Eestimaa orchideed. Tallinn, 1996. 144 p.
  • Ziegenspeck H. Orchidaceae//Lebensgeschichte der. Blutenpflanzen Mitteleuropas. Stuttgart, 1936. Bd. 1. Lf. 4. 840 S.
Еще