Оценка состояния ценопопуляций и ресурсов некоторых видов лекарственных растений национального парка «Марий чодра»

Популяции лекарственных растений ряда видов испытывают все возрастающие антропогенные воздействия, а в ряде экосистем они находятся на грани исчезновения. Оценка современного состояния популяций и ресурсов лекарственных растений в конкретных регионах чрезвычайно актуальна. В составе дикорастущей флоры национального парка «Марий Чодра» имеется значительное количество растений, представляющих интерес для использования.

Цель работы : изучение биоразнообразия лекарственных растений в Национальном парке «Марий Чодра», оценка состояния популяций модельных видов и их биологических ресурсов с использованием популяционно-онтогенетического подхода.

Объектами исследования выбраны многолетние лекарственные растения разных жизненных форм: вероника лекарственная ( Veronica officinalis L.), грушанка круглолистная ( Pyrola rotundifolia L.), мята полевая ( Mentha arvensis L.) и ортилия однобокая Orthilia secunda (L.) House.

Материалы и методы. Исследования проводили в 2011 г. на территории НП «Марий Чодра» Республики Марий Эл в 10 фитоценозах. В каждом фитоценозе закладывали по 10 площадок размером 50×50 см. Особи исследуемого вида в пределах каждой площадки выкапывали и гербаризировали. По

морфологическим признакам-маркерам определяли онтогенетические состояния особей. При изучении структуры ценопопуляций (ЦП) в качестве основных признаков ЦП рассматривали плотность, онтогенетический спектр, индексы возрастности, эффективности, восстановления и замещения [3, 2, 1]. Тип ЦП определяли по классификации нормальных популяций «дельтаомега» [1]. С целью изучения ресурсов у V. officinalis , P. rotundifolia , M. arvensis и O. secunda определяли биомассу надземной части, биологический и эксплуатационный запас.

Результаты и их обсуждение. Биоразнообразие лекарственных растений в НП «Марий Чодра» представлено 276 видом растений, из них покрытосеменные растения составляют 261 вид – 94,5 % – это 23 вида однодольных (8,3%), 238 видов двудольных (86,2%). Споровые и голосеменные растения представлены 15 видами и в сумме составляют 5,5 % (табл. 1).

Изучение онтогенетической структуры показало, что все исследованные ЦП V. officinalis в разных фитоценозах имели близкие демографические показатели по всем параметрам. Так, плотность колебалась от 7,7 до 9,4 шт. на 0,25 м², а значения индекса возрастности – от 0,418 до 0,467. Невысокие индексы восстановления и замещения свидетельствовали о том, что процессы самоподдержания затруднены (табл. 2). Из-за отсутствия проростков и особей в ювенильном состоянии, все ЦП V. officinalis были неполночленными. В онтогенетических спектрах максимум приходился на группы особей в средневозрастном генеративном состоянии, в связи с этим и нагрузка на среду была высокой.

Об этом свидетельствуют высокие значения индекса эффективности (от 0,730 до 0,843), поэтому все ЦП V. officinalis были зрелыми нормальными.

Все ЦП P. rotundifolia молодые нормальные неполночленные, из-за отсутствия особей разных онтогенетических групп. Онтогенетические спектры левосторонние с максимумами на группах особей в имматурном и виргинильном состояниях. Значения индексов возрастности (0,069-0,221) и эффективности (0,194-0,503) не высокие, что подтверждает молодость изученных ЦП. Процессы самоподдержания идут хорошо. Индексы восстановления и замещения высокие (табл. 2). Плотность ЦП P. rotundifolia варьирует от 7,9 шт. до 20,1 на 0,25 м2.

Таблица 1. Основные параметры таксономического биологического разнообразия лекарственных растений национального парка «Марий Чодра»

Таблица 2. Демографические показатели ценопопуляций исследованных видов

ЦП 1 M. arvensis обнаружена на берегу оз. Яльчик в осиннике таволго-камышовом была зреющей нормальной, неполночленной, так как отсутствовали проростки и особи в сенильном состоянии. В ЦП доминировали особи в молодом генеративном состоянии (43,7%). Процессы самоподдержания затруднены, о чем свидетельствовал невысокий индекс восстановления (Ιв=70,6%).

ЦП 2 M. arvensis произрастала на пойменном лугу вблизи оз. Яльчик и была охарактеризована нами как молодая нормальная неполночленная, так как отсутствовали проростки и особи в сенильном состоянии. Доля особей в вирги-нильном и молодом генеративном состояниях составила по 25,8%. О молодости этой ЦП свидетельствует и невысокое значение индекса воз-растности (0,296). Индексы восстановления и замещения невысокие (46,8% и 3,1%, соответственно). Индексы эффективности в обеих ЦП M. arvensis имеют близкие значения (табл. 2).

В разных типах сосняков все три ЦП Orthilia secunda были молодыми нормальными полночленными. В онтогенетических спектрах преобладали виргинильные растения. Доказательством молодости этих ЦП являются сравнительно не высокие значения индексов возрас-тности и эффективности (табл. 1). Плотность ЦП O. secunda высокая и варьировала (13,6-28,0) шт. на 0,25 м². Процессы самоподдержания идут активно, о чем свидетельствуют высокие индексы восстановления и замещения (табл. 2).

Анализ состояния ценопопуляций модельных видов и их ресурсов показал, что изученные виды лекарственных растений без ущерба могут быть рекомендованы к заготовке (табл. 3).

Таблица 3. Ресурсы ценопопуляций модельных видов лекарственных растений в национальном парке «Марий Чодра»

Ежегодные заготовки лекарственного растительного сырья в Республике Марий Эл возрастают с каждым годом. Использование лекарственных средств растительного происхождения, их более мягкое действие на организм, доступность лекарственных растений в Республике Марий Эл позволяет снизить остроту проблемы недостатка химических фармацевтических препаратов и их дороговизны. Всякое использование природных ресурсов лекарственных растений должно сочетаться с мерами по охране и восстановлению их зарослей после заготовок. Поэтому первоочередным для организации рационального использования природных растительных ресурсов является изучение состояний популяций лекарственных растений. Следовательно, охрана и рациональное использование лекарственных растений должно базироваться на знании особенностей биологии видов, на закономерностях территориального распространения, оценке состояния популяций и их ресурсов.

Работа выполнена при поддержке НИР № 5.8479.2013 «Экологический мониторинг и прогнозирование состояния урбанизированных и природных популяций растений» в рамках государственного задания Министерства образования и науки РФ на 2013-2015 гг.