Натурализация инвазивных видов Xanthium albinum и Bidens frondosa в Предуралье Республики Башкортостан
Автор: Боровик Э.Р., Абрамова Л.М.
Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio
Рубрика: Ботаника
Статья в выпуске: 3, 2016 года.
Бесплатный доступ
Приводятся данные о натурализации в Предуралье Республики Башкортостан двух инвазивных видов из семейства Asteraceae - Bidens frondosa L. и Xanthium albinum (Widd.) H. Scholz. Выявлены и обследованы 26 ценопопуляций данных видов, которые внедряются в естественные пойменные экосистемы в среднем и нижнем течении р. Белой и ее притоков и доминируют в сообществах с долей участия вида от 18 до 97%. Прогнозируется дальнейшее расселение Xanthium albinum и Bidens frondosa по берегам других рек Предуралья и занятие ими лидирующих позиций в прибрежных экосистемах.
Инвазивный вид, ценопопуляция, натурализация
Короткий адрес: https://sciup.org/147204771
IDR: 147204771 | УДК: 581.526.52
Naturalizing process of the invasive species of Xanthium albinum and Bidens frondosa in the Cis-Ural region of the Republic of Bashkortostan
There is some data on the naturalizing process of two invasive species from the Asteraceae family - Bidens frondosa L. and Xanthium albinum (Widd.) H. Scholz in the Cis-Ural region of the Republic of Bashkortostan. 26 coenopopulations of these species were detected and explored. The species penetrate into natural alluvial ecosystems in middle and lower reaches of the river Belaya and its influxes and dominate in the communities with the species proportion from 18 to 97%. Further distribution of Xan-thium albinum and Bidens frondosa in other riverbanks of the Cis-Ural region and their occupation of the leading positions in local ecosystems is expected.
Текст научной статьи Натурализация инвазивных видов Xanthium albinum и Bidens frondosa в Предуралье Республики Башкортостан
В результате интенсификации торговых связей, глобализации происходит стирание границ между естественными природно-климатическими зонами, исчезают барьеры, сдерживающие распространение адвентивных видов [Борисова, 2010; Тохтарь, Волобуева, 2011; Панасенко, 2012]. Инвазивные виды растений, те. активно расселяющиеся агрессивные чужеродные вицы с высокой конкурентной способностью и репродуктивным успехом, нередко натурализуются в естественных фитоценозах, занимая местообитания нативных видов растений [Лисицына, 1990: Баркалов, 1992; Глазкова, 2005; Инфантов. 2005; Гсльтман,
2006; Афанасьев, 2008; Соловьева, 2009; Виноградова, 2010, 2011; Васильева и др. 2011; Папченков. 2011; Абрамова, 2012; Гладунова, 2016].
В настоящее время на территории Республики Башкортостан наблюдается экспансия и натурализация ряда североамериканских инвазивных видов семейства Asteraceae Duinort. нз родов Ambrosia L_, Xanthium L„ Bidens L_ Galinsoga Ruiz & Pav„ Cydachaena Fresen. и др. [Абрамова, 2003, 2009, 201L 2014; Абрамова и др., 2007; Абрамова, Ануфриев, 2008].
Объект и методы исследований
Два инвазивных вида - Bidens frondosa L. и
(С Боровик Э. Р., Абрамова Л . М > 2016
Xanthium al bi пит (Widd.) Н. Scholz - появились и распространяются в экосистемах Башкирского Предуралья, при этом данные виды натурализуют-ся в естественных сообществах пойм рек [Абрамова, Ануфриев, 2005; Абрамова, Нурмиева, 2013; Боровик и др., 2014, 2015а, б].
Xanthium aibimim (Widd.) Н. Scholz - однолетнее травянистое растение высотой до 80-120 см. Стебель прямостоячий, у крупных растений ветвистый, с жестким шероховатым опушением* Листья очередные, черешковые, яйцевидные или широкояйцевидные* трехлопастные, шероховато-опушенные. Корзинки однополые* собранные в соцветия на верхушке стебля и в пазухах листьев. Зрелые соплодия соломенного или красноватобурого цвета.
Bidens Jrondosu L. недавно (1997 г*) обнаружен в Республике Башкортостан (РБ). но >же активно расселяется по ее территории. Это также однолетнее травянистое растение* побеги прямостоячие* ветвящиеся* почти голые. Листья супротивные* 3-5-рассеченные. Доли листа ланцетовидные или продолговато-ланцетовидные, крупнозубчатые. Экологические условия* в которых обитает череда облиственная во вторичном ареале, очень разнообразны* Чаще всего она произрастает по берегам водоемов* но встречается и на рудеральных местообитаниях* В Башкортостане популяции Bidens jrondosu выявлены в центральном и южном Пре-дуралье, в основном по р. Белой и ее притокам*
Поиск очагов инвазии и исследования биологических особенностей дурнишника эльбского и череды облиственной проводились в 2014-2015 гг* в среднем и нижнем течении р. Белой (от г* Мелеуз до р. Быстрый Танып)* а также в нижнем течении притоков р. Белой - р* Уфы и Демы в окрестностях г. Уфы* а также р. Чермасан, Мелеуз, Нугуш. Нами выявлены 31 и обследованы 26 ценопопуляций (ЦП) этих инвазивных видов. Ценопопуляции названы по близлежащему населенное пункту или другое географическое объекту;
Исследования проводились методом учетных площадок (площадь 1 м2)* Определялись следующие основные популяционные параметры; плотность популяции, высота растений, надземная биомасса и биомасса сопутствующих видов* На пробных площадях также проводилось изучение морфометрических особенностей исследуемых видов. На 25 модельных растениях каждой из ЦП, согласно методу В.Н* Голубева [1965]* изучены следующие основные параметры: дшна побега, число ветвлений, толщина стебля* длина корня, число листьев, длина и ширина листа, число соплодий или корзинок.
Результаты и их обсуждение
Результаты исследования представлены в табл. 1—2. Общее проективное покрытие в ЦП варьировало от 80 до 100%, при средней высоте травостоя 36—170 см* Показатели биомассы колебались от 0.11±0*18 до 1.82±О*14 кг/м2 для Bidens frondosa и От 0*22±0.02 до 2*323=0.15 кг/м" для Xanthium aibi-пит. Также следует отметить высокие значения доли участия инвазивного вида в сообществе (18— 97%): этот показатель лишь в 4-х популяциях ниже 50%. а в 17 популяциях - выше 80%* что указывает на доминирование инвазивных видов в иссле-дуемых фитоценозах (табл. 1). Латинские названия растений даны по сводке С. К. Черепанова [1995].
Таблица 1
Характерна гика некоторых ценопопуляций Xanthium albinum и Bidens/rondosa
|
ЦП |
Высота растений. см |
Наземная биомасса инвазивного вида, кг/м2 |
Биомасса сопутствующих видов, кг/м2 |
Доля биомассы инвазивного вида в сообществе, % |
Плотность растений на 1 м2 |
Xanthium alb in urn
|
Юмагузино |
38.9±1.68 |
0.5Н0.14 |
О.ОЗ±О.О2 |
94 |
46.5±1.21 |
|
Ташлыкуль |
63.4±2.00 |
0.87±0.07 |
0.06±0.05 |
93 |
31.0±2.72 |
|
Мелеуз-1 |
36.9±0.05 |
0.69±0.07 |
0.14±0.05 |
83 |
32.4±1.24 |
|
Нугуш |
27.2±0.34 |
0.32±0.02 |
0.06±0.05 |
84 |
26.2±3.40 |
|
Сабашево |
63,0±1.95 |
0.55±0.12 |
048±0.07 |
53 |
54.2±069 |
|
Ишимбай |
32 5±1.24 |
03Н0.21 |
0.1 НО.ОЗ |
73 |
42.ЗЯ.34 |
|
Табынское |
86 5±0.69 |
2 32±0.15 |
0,06±0.02 |
97 |
5 HI 24 |
|
Дема |
23*0±0.41 |
0*5 НО 16 |
0*07±0.02 |
88 |
96.0±2*40 |
|
Уфа |
45*3±0.69 |
0*3 НО.21 |
1*35±0.24 |
18 |
45.3Я*69 |
|
Кушнаренково |
28*5±0.21 |
0*40±0.24 |
0*08±0.06 |
85 |
31.0±6*20 |
|
Саярыш |
17*5±0.18 |
0*48±0.07 |
0*08±0.02 |
85 |
11.2Я*32 |
|
Чсрмасан |
19*5±0.32 |
0*22±0.02 |
0*13±0.02 |
65 |
13.6±0*44 |
|
Бирск-1 |
87*7±1.52 |
1*12±0.03 |
О*О5±О.О2 |
95 |
61.2^0*22 |
|
Бирск-2 |
20*4±0.43 |
0*46±0.02 |
0*07±0.22 |
86 |
28.7^2*21 |
|
Дюртюли |
22*7±0.21 |
0*35±0.12 |
О*ОЗ±О.О2 |
92 |
11.2±0*80 |
Окончание табл. 1
|
ЦП |
Высота растений. см |
Наземная биомасса инвазивного вида, кг/м2 |
Биомасса сопутствующих видов, кг/м2 |
Доля биомассы инвазивного вида в сообществе, % |
Плотность растений на 1 м2 |
|
Bidens frondosa |
|||||
|
Кумертау |
85.£±1.69 |
0.37±1£.2 |
0.08±0.20 |
82 |
25.6±0.29 |
|
Мелеуз-1 |
68.£±2.79 |
0.21±0.20 |
0.32±0.67 |
39 |
32.1±0.23 |
|
Мелеуз-2 |
136.0±21.62 |
1.82±0.14 |
0.21±0.32 |
89 |
42.3±0.71 |
|
Сабашево |
76.£±7.71 |
1.33±0.21 |
0.05±0.21 |
96 |
153.2±7.21 |
|
Ишимбай |
58.2±12.62 |
0.32±0.24 |
0.42±0.20 |
43 |
58.3±0.69 |
|
Вельское |
124.8±0.64 |
0.98±0.34 |
0.08±0.10 |
92 |
132.2±0.40 |
|
Дема-1 |
66.7±12.80 |
030t0.ll |
0.49±0.21 |
37 |
48.2±0.07 |
|
Дема-2 |
31.5±0.71 |
0.45±0.50 |
0.21±0.40 |
68 |
28.3±0.44 |
|
Уфа |
142.5±14.6 |
1.12±0.20 |
0.25±0.16 |
82 |
36.4±0.24 |
|
Благовещенск |
32.2±0.21 |
0.11±0.18 |
0.10±0.32 |
51 |
7.3±0.89 |
|
Бирск-1 |
853±2.42 |
148±7.20 |
ОО6±О.ЗО |
96 |
188 2±2,46 |
Самыми мощными ценопопуляциями Xanthium albinum являются ЦП Бирск-1 и Ташлыкуль, здесь отмечены наибольшие значения по высоте и биомассе растений: по плотности максимальные значения выявлены для ЦП Дема и Бирск-1. Самые низкие показатели по высоте растений — в ЦП Чермасан, Саярыш а по биомассе минимальные значения - в ЦП Чермасан, Ишимбай и Уфа.
Для Bidens frondosa максимальные значения высоты отмечены в ЦП Уфа, Мелеуз-2, минимальные — в ЦП Дема-2 и Благовещенске. Максимальные значения по плотности и биомассе были зарегистрированы в ЦП Бирск, Me леу з-1 и Сабашево Минимальные значения популяционных параметров характерны для ЦП Благовещенск, где отмечается начало внедрения вида.
Результаты измерения основных морфометрических параметров растений приведены в табл. 2.
Таблица 2
Некоторые морфометрические показатели Xanthium albinum и Bidens frondosa
|
ЦП |
Высота побега, см |
Толщина побега. мм |
Длина корня. см |
Число ветвлений I порядка, шт. |
Число листьев, шт. |
Число соплодий/ корзинок, шт. |
Длина листа, см |
Ширина листа, см |
Длина черешка, мм |
|
Xanthium albinum |
|||||||||
|
Сабашево |
65,9+10,92 |
4,9+1,04 |
9,0+1,61 |
3,0+136 |
13.9+1,05 |
22,2+11,85 |
9.2+1,45 |
6,7+2,88 |
4,3-1.83 |
|
Ишимбай |
58,6+9,07 |
5,2+0,46 |
15,6+4.87 |
23+1,03 |
13,2+2,43 |
12,6+6,28 |
8,3+1,65 |
7,8+2,87 |
5,8=1,92 |
|
Мелеуз |
45,7+6,31 |
3,9+0,46 |
11,8+235 |
3,5+0,75 |
8,6+0,94 |
1,3+0,77 |
8,8+1,34 |
4,7+1,86 |
2,3=1,88 |
|
Юмагузино |
42,3+6,35 |
3,6+0,42 |
13,3+234 |
2,7+0,67 |
8,9+0,67 |
1,3+0,73 |
7,8+2,66 |
5,5+0,96 |
5,5=0,96 |
|
Табынские |
55.6+9.04 |
5.1+0.54 |
17.6+4,83 |
2,3+1.09 |
13.2+2,42 |
12,6+6.26 |
5.7+0.92 |
4.6+1.17 |
4.4=1,35 |
|
Ташлыкуль |
68,7+4.56 |
4,1+0,47 |
13,4+2,54 |
5,3+134 |
7,8+0.95 |
2,6+0,73 |
7.6+2,67 |
4,5+0,83 |
4,5-0.90 |
|
Цв, Башкирии |
45,3+6,38 |
3,2+0,33 |
12,8+3.18 |
3,8+0,56 |
8,6+0,91 |
1,3+0,78 |
6,8+1,33 |
4,7+1,84 |
4,3=1,62 |
|
Дема |
58,7+9,03 |
4,2+0,62 |
12,2+5.27 |
4,3+1,27 |
15,1+1,07 |
6,9+4,35 |
7,8+0,94 |
6,5+0,82 |
5,2=0,74 |
|
Уфа |
51,4+634 |
7,1+1,73 |
19,3+3.12 |
8,4+2,28 |
243+7,39 |
12,6+5,64 |
7,7+2,61 |
5,5+0,78 |
4,5=0,93 |
|
Bidens frondosa |
|||||||||
|
Сабашево |
61,1+1,15 |
4,9+1,04 |
12,8+2.40 |
8,1+0,55 |
25,3+34,34 |
25,6+0,71 |
5,7+0,16 |
3,5+0,75 |
1,8=0,27 |
|
Мелеуз |
122,0+21.62 |
5.2+0.46 |
9.8+1.81 |
9,9+4,84 |
27,3+11,81 |
41,0+12,81 |
5,5+2.83 |
2.9+0.67 |
2.7=0,46 |
|
Ангасяк |
42.6+0.77 |
3.2+0.33 |
8.8+1.32 |
7,2 ±0,26 |
19.8+0,44 |
19,8+0.68 |
5.5+0.17 |
2.0+1.56 |
1.8=0,65 |
|
Табынское |
58,2+12,65 |
3,2+0,33 |
10,5+4,11 |
10,7=2,93 |
31.7+9,53 |
21.7+6.92 |
3,9+1,88 |
23+1,03 |
3,3=1,88 |
|
Кумертау |
85,8+1,69 |
4,2+0,62 |
9,8+1,42 |
9,7+4,84 |
27,3+11,85 |
38,0+11,65 |
4,9+0,85 |
3,3+0,75 |
3,3=1,83 |
|
Вельское |
124,8+0,64 |
4,3+0,64 |
8,8+1,63 |
7,8+2,86 |
26,8+11,92 |
19,1+14,46 |
2,5+0,56 |
2,7+0,67 |
0,7=0,26 |
|
Дема-2 |
31.9+0.71 |
4.1+0.47 |
12.0+2,65 |
11.3=8,71 |
363+8,74 |
26,0+11,31 |
33+0.82 |
2.6+1.09 |
2.5=0,48 |
|
Уфа-1 |
142.0+1.49 |
3.2+0.33 |
10.7+2,64 |
12.4=1,55 |
32.3+17.0 |
32,2+5.24 |
5.5+0.54 |
2.7+0.29 |
0.7=0,29 |
Сравнение полученных данных для Xanthium albinum показало. что максимальные значения по большинству морфометрических параметров наблюдались в ЦП Сабашево. минимальные значения — в ЦП Цветы Башкирии.
Для Bidens frondosa максимальные значения большинства параметров характерны для ЦП Уфа. а для ЦП Мелеуз выявлено максимальное количе ство корзинок. В этих ценопопуляциях складываются наиболее благоприятные для вида условия обитания. Минимальные значения по значениям параметров отмечены для ЦП Вельское.
Заключение
Таким образом, в среднем и нижнем течении р.
Белой и ее притоков нами выявлены и обследованы 26 ЦП инвазивных видов семейства Aster асеае - Xanlhium albinum и Bidens frondosa. Отмечена высокая плотность и доля участия видов в сообществах (до 97%)* что свидетельствует о доминировании инвазивных видов и их инвазионном успехе. Можно прогнозировать дальнейшее расселение Xanlhium al binum и Bidens frondosa по берегам других рек Предуралья и занятие ими лидирующих позиций в прибрежных экосистемах*
Хочется выразить благодарность моему отцу* Р*Г. Ягафарову. Его поддержка* мудрость и полет инженерной мысли очень меня вдохновляют.
Список литературы Натурализация инвазивных видов Xanthium albinum и Bidens frondosa в Предуралье Республики Башкортостан
- Абрамова Л.М. Экспансия американских неофитов семейства Asteraceae в южных районах Республики Вашкортостан//Проблемы изучения адвентивной и синантропной флоры в регионах СНГ: материалы науч. конф. М.; Тула, 2003. С. 7-9
- Абрамова Л.М. Распространение инвазивных неофитов семейства Asteraceae в Вашкортостане//Виоразнообразие растений на Южном Урале и при интродукции. Тр. Вотан. сада-института УНЦ РАН к 75-летию образования. Уфа, 2009. С. 191-208
- Абрамова Л.М. Чужеродные виды растений на Южном Урале//Сорные растения в изменяющемся мире: актуальные вопросы изучения разнообразия, происхождения, эволюции. СПб., 2011. С. 5-10
- Абрамова Л.М. Экспансия чужеродных видов растений на Южном Урале (Республика Башкортостан): анализ причин и экологических угроз//Экология. 2012. № 5. С. 1-7
- Абрамова Л.М. Новые данные по биологическим инвазиям чужеродных видов в Республике Башкортостан//Вестник АН РВ. 2014. Т. 19, № 4. С. 16-27
- Абрамова Л.М., Ануфриев О.Н. Bidens frondosa L. -новый вид Вашкортостана//Растительные ресурсы: опыт, проблемы и перспективы: материалы всерос. науч.-практ. конф. Вирск, 2005. С. 3-4
- Абрамова Л.М., Ануфриев О.Н. Агрессивные неофиты Республики Башкортостан: биологическая угроза//Вестник АН РВ. 2008. № 4. С. 34-43
- Абрамова Л.М., Нурмиева С.В. К биологии инвазивного вида Bidens frondosa L. в Предуралье Республики Вашкортостан//Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т. 15, № 3(1). С. 358-360
- Афанасьев В.Е. Анализ мест натурализации адвентивных растений в Астраханской области//Вестник АГТУ. 2008. №6 (47). С. 238-241
- Баркалов В.Ю. Род Череда -Bidens L.//Сосуди стые растения советского Дальнего Востока. СПб., 1992. Т. 6. C. 30-36
- Борисова Е.А. Особенности распространения инвазионных видов растений по территории Верхневолжского региона//Российский журнал биологических инвазий. 2010. № 4. С. 2-8
- Боровик Э.Р., Голованов Я.М., Абрамова Л.М. Фитоценотическая приуроченность инвазивного вида Bidens frondosa L. в Республике Башкортостан//Актуальные вопросы современного естествознания Южного Урала: материалы Всерос. науч.-практ. конф. Челябинск, 2014. С. 91-95
- Боровик Э.Р., Голованов Я.М., Абрамова Л.М. К биологии инвазивных видов Xanthium аlbinum (Widd.) H. Scholz и Bidens frondosa L. в среднем течении реки Белой и ее притоков//Структурно-функциональная организация и динамика растительного покрова: материалы II всерос. науч.-практ. конф. Самара, 2015а. С. 172-176
- Боровик Э.Р., Голованов Я.М., Абрамова Л.М. Натурализация инвазивного вида Xanthium albinum (Widd.) H. Scholz в среднем и нижнем течении реки Белой и Демы//Современные тенденции развития науки и технологий. 2015б. № 3-2. С. 13-16
- Васильева Н.В. Некоторые особенности онтогенеза череды олиственной (Bidens L.), способствующие её расселению//Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13, № 5. С. 75-78
- Васильева Н.В., Папченков В.Г. Механизмы воздействия инвазионной B. frondosa на аборигенные виды череды//Российский журнал биологических инвазий. 2011. № 1. С. 15-22
- Виноградова Ю.К., Галкина М.А., Майоров С.Р. Изменчивость таксонов рода Bidens L. и проблема гибридизации//Российский журнал биологических инвазий. 2013. № 4. С. 2-16
- Виноградова Ю.К., Майоров С.Р., Хорун Л.В. Чёрная книга флоры Средней России: чужеродные виды растений в экосистемах Средней России. М.: ГЕОС, 2010. 494 с
- Гельтман Д.В. О понятии «инвазивный вид» в применении к сосудистым растениям//Ботанический журнал. 2006. Т. 91, № 8. С.1222-1224
- Галкина М.А. Онтогенез череды облиственной (Bidens frondosa L.)//Онтогенетический атлас растений. Йошкар-Ола, 2013. Т. 7. С.147-150
- Галкина М.А., Виноградова Ю.К. Виоморфология некоторых таксонов рода Bidens L.//Проблемы изучения адвентивной и синантропной флор России и стран ближнего зарубежья: материалы IV Междунар. науч. конф. Ижевск, 2012. С. 59-62
- Гладунова Н.В., Хапугин А.А., Варгот Е.В. Bidens frondosa L. (Asteraceae) в республике Мордовия (Россия)//Российский журнал биологических инвазий. 2016. Т. 9, № 1. С. 41-52
- Глазкова Е.А. Bidens frondosa L. (Asteraceae) новый адвентивный вид флоры северо-запада России и история его расселения в Восточной Европе//Ботанический журнал. 2005. Т. 90, №10. С. 1525-1540.
- Голубев В.Н. Эколого-биологические особенности травянистых растений и растительных сообществ лесостепи. М.: Наука, 1965. 286 с
- Инфантов А.А., Золотухин А.И. Синантропизация флоры малого города (на примере г. Балашова)//Поволжский экологический журнал. 2009. № 3. С. 190-194
- Исайкина Н.В., Андреева В.Ю. Сравнительное анатомо-морфологическое исследования видов рода Bidens L.//Бюллетень сибирской медицины. 2011. № 5. С. 56-61
- Крылова Е.Г., Васильева Н.В. Прорастание семян и развитие проростков представителей рода Bidens (Asteraceae) в растворах сульфата меди//Вестник Томского государственного университета. 2011. Вып. 352. С. 207-210
- Лисицына Л.И., Артеменко В.И. Bidens frondosa L.(Compositae) -новый вид флоры Нижнего Поволжья//Бюллетень МОИП. Отд. биологии. 1990. Т. 95, вып. 4. С. 110-111
- Лисицына Л.И., Папченков В.Г. Флора водоемов России. М.: Наука, 2000. 237 с
- Панасенко Н.Н. и др. Растения-трансформеры//Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14, № (1) 4. С. 1092-1095
- Папченков В.Г. Динамика популяций Bidens frondosa L. и её гибридов на водохранилищах Верхней и Средней Волги//Материалы I Междунар. науч. конф. Астрахань, 2011. С. 37-41
- Соловьева В.В. Адвентивная флора естественных и искусственных водоемов//Известия Самарского научного центра РАН. 2009. Т. 11, № 1(4). С. 611-616
- Тохтарь В.К., Волобуева Ю.Е. Особенности распространения инвазионных видов Ambrosia аrtemisiifolia L., Iva xanthiifolia L., Xanthium albinum (Widd.) H. Scholz на Юго-Западе Среднерусской возвышенности//Научные ведомости. Сер. Естеств. науки. 2011. №9 (104), вып. 15/1. C. 201-205
- Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). СПб., 1995. 992 с
