К биологии инвазивного вида Bidens frondosa L. в Предуралье Республики Башкортостан
Автор: Абрамова Лариса Михайловна, Нурмиева Светлана Васильевна
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Наземные экосистемы
Статья в выпуске: 3-1 т.15, 2013 года.
Бесплатный доступ
Приводятся результаты исследований натурализации инвазивного вида Вidens frondosa L. в окрестностях гг. Уфа и Мелеуз. Высота растений Вidens frondosa меняется от 93,3 до 175,3 см, плотность составляет от 15 до 36 растений на 1 м 2, биомасса вида может достигать 1 кг с 1 м 2, доля вида в сообществе - от 16 до 62%.
Инвазивный вид, вidens frondosa l, популяция, натурализация, репродуктивные показатели
Короткий адрес: https://sciup.org/148201780
IDR: 148201780
Текст научной статьи К биологии инвазивного вида Bidens frondosa L. в Предуралье Республики Башкортостан
И нвазивные виды растений, т.е. активно расселяющиеся агрессивные чужеродные виды с высокой конкурентной способностью и репродуктивным успехом, нередко натурализуются в естественных фитоценозах, занимая местообитания нативных видов растений. К таким видам относится, в частности, Bidens frondosa L. (череда олиствен-ная) – североамериканский инвазивный вид из семейства Asteraceae .
Череда олиственная – однолетнее травянистое растение высотой до 100-150 см. Стебель голый или почти голый, прямостоячий, ветвящийся. Листья супротивные, 3-5 рассеченные или раздельные, реже рассеченные на 5-7 долей. Конечная доля листа крупнее, чем боковые, с черешком 10-15 мм. Доли листа ланцетовидные или продолговатоланцетовидные, крупнозубчатые. Корзинки крупные, до 3 см в диаметре, семянки с 2 остями, от оливкового до темно-коричневого цвета (Виноградова и др., 2010).
Вidens frondosa появилась в Европе в XVIII веке, а в России – в начале XIX века. В настоящее время вид широко распространился по Западной Европе (Burton, 1979; Koch, 1988; Krause, 1990; Brandes, 1991; Oppermann, Brandes, 1993; Ludwig, 1994 и др.) и активно расселяется в Европейской части России, на Дальнем Востоке и в странах бывшего СССР (Гуджинскас, 1989; Хорун и др., 1995; Голуб, Кузьмина, 1996; Шевера, 1996; Глазкова, 2006; Виноградова и др., 2010 и мн. др.)
В Башкортостане впервые Вidens frondosa обнаружена нами в 1999 году в г. Кумертау (юг Преду-ралья республики), а через год – в г. Уфе (Абрамова, Ануфриев, 2005). На сегодня нам известны свыше 10 мест произрастания данного вида в Пре-дуралье РБ, и число очагов инвазии этого вида постоянно растет. Наибольшее распространение череда олиственная получила в гг. Уфе и Мелеузе, где она в последние годы активно натурализуется в
естественных местообитаниях в поймах рек Белая, Уфа, Мелеуз и др.
Изучение биологии и основных популяционных характеристик Вidens frondosa было проведено в гг. Уфа и Мелеуз в 2011-2012 гг. Мелеуз основан в 1958 г., численность населения составляет 61,4 тыс. чел., площадь городской территории 35,5 км2. Город расположен в пойме р. Белой в степной зоне Башкирского Предуралья.
Исследования выявили, что в этих городах находятся крупные очаги инвазии череды олиствен-ной. Данный вид натурализуется в поймах крупнейших рек Предуралья РБ – Уфы и Белой, а также в пойме небольшой степной реки Мелеуз.
Исследования проводились методом учетных площадок (в 1 м2), которые были заложены в 8 местообитаниях череды олиственной. 3 ценопопуля-ции (ЦП) находились в пойме р. Мелеуз, 1 – в пойме р. Белой, ниже по течению от устья р. Мелеуз, и еще 4 – в пойме р. Уфы. Определялись следующие основные параметры ценопопуляций: плотность, высота растений, надземная биомасса и биомасса сопутствующих видов.
Для характеристики биоморфологических параметров Вidens frondosa на 25 модельных растениях каждой из ЦП изучены основные морфометрические параметры. Изучение морфометрии проводилось согласно методу В.Н. Голубева (1962). Био-морфологические параметры Вidens frondosa измерялись в тех же 8 ЦП.
Результаты исследования популяционных характеристик Вidens frondosa приведены в таблице 1. Можно видеть, что средняя высота растений череды олиственной в сообществах меняется от 93,3 до 175,3 см, т.е. вид можно отнести к высокорослым растениям. Плотность довольно высокая и составляет от 15 до 36 растений на 1 м2. Биомасса вида может достигать 1 кг с 1 м2. Доля вида в сообществе колеблется от 16 до 62%, т.е. вид доминирует в большинстве сообществ.
Результаты исследований морфометрических параметров растений приведены в таблице 2. Из таблицы видно, что ЦП р. Мелеуз-1 имеет наи- большие показатели по высоте растений, толщине стебля, длине и ширине перистого листа, весу растения. Для ЦП Мелеуз-2 характерны минимальные значения числа листьев, длины и ширины перистого листа, максимальные – для числа междоузлий, длины корня.
Таблица 1. Некоторые популяционные характеристики Вidens frondosa в окрестностях г. Мелеуза
|
Параметры |
Ценопопуляции |
Средние значения |
|||
|
р. Белая |
р. Мелеуз-1 |
р. Мелеуз-2 |
р. Мелеуз-3 |
||
|
Плотность, шт./м2 |
35,9±4,0 |
15,4±0,5 |
19,0±073 |
28,0±1,9 |
24,6 |
|
СV, % |
1,11 |
0,33 |
0,39 |
0,71 |
|
|
Биомасса вида с 1 м2, г |
348,0±15,4 |
1060,2±61,4 |
950,0±48,9 |
117,0±6,15 |
618,8 |
|
СV, % |
0,44 |
0,58 |
0,51 |
0,53 |
|
|
Биомасса сопутствующих видов с 1 м2, г |
758,0±30,5 |
662,0±32,1 |
850,0±45,3 |
596,0±48,8 |
716,5 |
|
CV, % |
0,40 |
0,48 |
0,53 |
0,77 |
|
|
Доля участия вида в сообществе, % |
31,5 |
61,6 |
52,8 |
16,4 |
40,6 |
Таблица 2. Характеристика морфометрических показателей Вidens frondosa в окрестностях г. Мелеуза
|
Параметры |
Ценопопуляции |
Средние значения |
|||
|
р. Белая |
р. Мелеуз-1 |
р. Мелеуз-2 |
р. Мелеуз-3 |
||
|
Высота растения, см |
91,9±3,8 |
140,2±3,2 |
106,6±0,5 |
86,5±2,0 |
106,3 |
|
СV, % |
20,8 |
11,5 |
23,5 |
11,6 |
|
|
Толщина стебля, см |
0,4±0,01 |
0,7±0,01 |
0,6±0,1 |
0,2±0,02 |
0,5 |
|
СV, % |
18,2 |
16,3 |
32,2 |
13,0 |
|
|
Число междоузлий, шт. |
6,8±0,2 |
7,9±0,3 |
8,2±0,2 |
6,8±0,3 |
7,4 |
|
CV, % |
17,8 |
19,9 |
15,0 |
10,4 |
|
|
Число ветвлений, шт. |
13,0±0,5 |
29,7±2,8 |
24,6±2,4 |
36,6±1,3 |
25,9 |
|
CV, % |
19,4 |
47,3 |
48,4 |
17,8 |
|
|
Число перистых листьев, шт. |
36,2±2,2 |
48±2,4 |
34,8±2,7 |
54,8±2,2 |
43,5 |
|
CV, % |
29,8 |
25,4 |
38,1 |
20,0 |
|
|
Длина перистого листа с черешком, см |
14,2±0,4 |
17,3±0,6 |
13,5±0,5 |
14,6±0,3 |
14,9 |
|
СV, % |
14,0 |
18,0 |
19,8 |
11,7 |
|
|
Ширина перистого листа, см |
9,5±0,4 |
10,5±0,7 |
9,1±0,6 |
11,3±0,3 |
10,1 |
|
СV, % |
20,6 |
34,1 |
33,8 |
12,9 |
|
|
Число долей листа, шт. |
3,9±0,2 |
3,5±0,2 |
3,9±0,2 |
3,0±0,01 |
3,6 |
|
СV, % |
25,4 |
25,1 |
26,1 |
0,01 |
|
|
Длина конечной доли листа, см |
7,4±0,2 |
8,6±0,5 |
6,0±0,2 |
8,1±0,2 |
7,5 |
|
СV, % |
12,6 |
26,1 |
18,0 |
10,7 |
|
|
Ширина конечной доли листа, см |
2,8±0,1 |
3,1±0,1 |
2,1±0,1 |
3,1±0,1 |
2.8 |
|
СV, % |
14,2 |
23,4 |
26,1 |
10,7 |
|
|
Длина черешка конечной доли листа, см |
1,4±0,1 |
2,3±0,1 |
1,3±0,1 |
1,7±0,1 |
1,7 |
|
СV, % |
30,5 |
28,3 |
27,4 |
20,6 |
|
|
Длина боковой доли листа, см |
5,4±0,2 |
6,7±0,4 |
4,6±0,2 |
5,5±0,2 |
5,6 |
|
СV, % |
18,1 |
28,3 |
24,7 |
14,3 |
|
|
Ширина боковой доли листа, см |
2,0±0,1 |
2,0±0,1 |
1,5±0,1 |
2,2±0,1 |
4,0 |
|
СV, % |
15,7 |
24,7 |
31,9 |
14,8 |
|
|
Длина черешка боковой доли листа, см |
0,3±0,01 |
0,5±0,1 |
0,3±0,01 |
0,4±0,01 |
0,4 |
|
СV, % |
34,2 |
50,8 |
27,1 |
26,2 |
|
|
Длина корня, см |
17,4±0,7 |
20,1±0,9 |
21,9±1,2 |
17,2±0,5 |
19,2 |
|
СV, % |
19,3 |
21,9 |
26,9 |
13,6 |
|
|
Вес растения, г |
72,8±5,1 |
116,8±7,1 |
89,6±8,1 |
115,1±5,2 |
99,9 |
|
СV, % |
35,4 |
30,3 |
45,3 |
22,6 |
|
Таблица 3. Показатели репродуктивной сферы Вidens frondosa в окрестностях г. Мелеуза
|
Параметры |
Ценопопуляции |
Средние значения |
|||
|
р. Белая |
р. Мелеуз-1 |
р. Мелеуз-2 |
р. Мелеуз-3 |
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Число корзинок, см |
34,1±2,4 |
63,5±6,7 |
61,9±4,9 |
52,1±2,4 |
52,9 |
|
СV, % |
35,6 |
52,6 |
39,8 |
23,2 |
|
|
Диаметр корзинки, см |
1,0±0,01 |
0,9±0,01 |
1,0±0,01 |
1,0±0,01 |
0,97 |
|
СV, % |
11,7 |
14,5 |
11,7 |
10,2 |
|
|
Длина внешнего листочка обертки, |
0,9±0,01 |
0,8±0,01 |
0,9±0,01 |
0,9±0,01 |
0,9 |
|
см |
|||||
|
CV, % |
6,2 |
10,3 |
10,8 |
8,9 |
|
|
Число семян, шт. |
48,9±2,1 |
42,6±1,4 |
37,5±1,7 |
49,9±0,7 |
44,7 |
|
Окончание таблицы 3 |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
CV, % |
21,1 |
16,4 |
22,6 |
7,1 |
|
|
Вес 100 семян, г |
0,2±0,01 |
0,2±0,01 |
0,2±0,01 |
0,5±0,01 |
0,3 |
|
CV, % |
17,3 |
15,1 |
20,2 |
5,2 |
|
|
Длина семянки, см |
0,7±0,01 |
0,6±0,01 |
0,9±0,01 |
0,7±0,01 |
0,7 |
|
СV, % |
24,6 |
8,4 |
19,2 |
15,1 |
|
|
Ширина семянки, см |
0,2±0,01 |
0,2±0,01 |
0,3±0,01 |
0,2±0,01 |
0,2 |
|
СV, % |
20,8 |
20,8 |
18,6 |
20,8 |
|
|
Длина ости семянки, см |
0,3±0,01 |
0,3±0,01 |
0,3±0,01 |
0,3±0,01 |
0,3 |
|
СV, % |
14,3 |
14,3 |
11,8 |
16,5 |
|
В таблице 3 приведены некоторые репродуктивные показатели череды олиственной в природных ЦП. Из таблицы видно, что растения череды образуют 34-64 корзинки, диаметром около 1 см, число семян в корзинках у разных ЦП довольно близко и составляет 38-50 шт. Среднее число семян в пересчете на 1 растение – 1,7-2,6 тыс. шт.
Коэффициенты вариации в большинстве случаев находится в пределах нормы, значительным и большим варьированием в некоторых популяциях отличаются параметры: биомасса вида и сопутствующих видов, плотность, число ветвлений, число корзинок, длина черешка боковой доли листа, веса растения.
В целом следует сказать, что, несмотря на то, что череда появилась в районе наших исследований недавно, она успешно натурализовалась в состав прибрежных сообществ рр. Мелеуз и Белой и приобретает статус высокорослого доминанта данных сообществ. Несомненно, очаг инвазии в ближайшие годы будет расширяться.
Список литературы К биологии инвазивного вида Bidens frondosa L. в Предуралье Республики Башкортостан
- Абрамова Л.М., Ануфриев О.Н. Bidens frondosa L. -новый инвазивный вид Башкортостана//Растительные ресурсы: опыт, проблемы и перспективы. Матер. всерос. науч.-прак. конф. Бирск, 2005. С. 3-4.
- Виноградова Ю.К., Майоров С.Р., Хорун Л.В. Черная книга России. М.: Геос, 2010. 512 с.
- Глазкова Е.А. Bidens frondosa (Asteraceae) -новый адвентивный вид флоры северо-запада России и история его расселения в Восточной Европе//Бот. журн. Т. 90, № 10. С. 1520-1540.
- Голуб В.Б., Кузьмина Е.В. Новые данные о синтаксономии и экологии сообществ класса Salicetea purpurea Moor 1958 в долине Нижней Волги//Тольятти: ИЭВБ РАН, 1996. 74 с. Деп в ВИНИТИ 26.06.96, № 2114-В96.
- Голубев В.Н. Эколого-биологические особенности травянистых растений и растительных сообществ лесостепи. М.: Наука, 1965. 286 с.
- Гуджинскас З.А. Новые для Литвы адвентивные виды растений//Бот. журн. 1989. Т. 74. № 10. С. 1499-1504.
- Хорун Л.В., Шереметьева И.С., Щербакова А.В. Некоторые новые данные о распространении адвентивных растений в Тульской области//Бюлл. МОИП. Отд. биол., 1995. Т. 100. № 5. С. 90-93.
- Шевера М.В. Тенденцiя до експансii адвентивних рослин по залiзницях у Закарпаттi. Докл. на конф. мол. бот. Украiни, Донецк, 30 трав.-1 черв. 1995//Укр. ботан. ж. 1996. Т. 53. № 1-2. С. 136-138.
- Brandes D. Die Ruderalvegetation der Altmark im Jahre 1990//Tuexenia. 1991. N 11. S. 109-120.
- Burton R.M. Bidens in Britain//London Natur. 1979. N 58. P. 9-14.
- Koch U.-V. Okologische Aspekte der Ausbreitung von Bidens frondosa L. in Mitteleuropa. Vergrangt er Bidens tripartita L.?//Flora. 1988. V. 180. N 3-4. S. 177-190.
- Krause A. Neophyten an der Ahr-Stand der Ausbreitung 1988//Tuexenia. 1990. N 10. S. 49-55.
- Oppermann F.N., Brandes D. Die Uferflora der Oker//Braunschw. Naturk. Schr. 1993. V. 4. N 2. S. 381-414.
- Ludwig W. Bidens frondosa var. anomala in Hessen//Hess. florist. Briefe. 1994. V. 43. N 2. S. 17-19.
