Онтогенетическая структура ценопопуляции Medicago falcata в условиях Центральной Якутии
Автор: Атласова Л.Г.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Биологические ресурсы: флора
Статья в выпуске: 1-3 т.12, 2010 года.
Бесплатный доступ
В статье представлены результаты изучения структуры ценопопуляций Medicago falcatа в естественных условиях обитания. При этом установлено, что изученные ценопопуляции являются нормальными, невысокие индексы восстановления и замещения показывают на затруднение процессов самоподдержания. Для Medicago falcatа установлена защитно-стрессовая онтогенетическая стратегия. При нарастании стресса происходит сначала усиление, затем ослабление координации развития растений.
Структура, ценопопуляция, возрастная, индексы, развитие
Короткий адрес: https://sciup.org/148199003
IDR: 148199003 | УДК: 633.31.(571).56
Ontogenetic structure of coenopopulation Medicago falcata in conditions of Central Yakutia
In article results of studying the structure of coenopopulations Medicago falcatа in natural conditions of ingabitance are presented. Thus it is established, that studied coenopopulations are normal, low indexes of restoration and replacement show on difficulty of self-maintenance processes. For Medicago falcatа protectively-stressful ontogenetical strategy is established. At increase of stress there is all over again a magnification, then attenuation of development of plants coordination.
Текст научной статьи Онтогенетическая структура ценопопуляции Medicago falcata в условиях Центральной Якутии
Изучение структуры ценопопуляций (ЦП) Medicago falcata в естественных условиях обитания и оценка их состояния являются необходимым этапом в работе направленной на использование этого вида как ценный высокобелковый корм для животных. Medicago falcata – многолетнее растение с мощной развитой корневой системой. Встречаются стержнекорневые, корневищные и корнеотпрысковые формы в зависимости от условий обитания вида. Стебли многочисленные, восходящие, прямые или простертые, (20) 40-80 (150) см высоты, слабо волосистые или голые. Листочки различной формы и размеров; обратно яйцевидные, продолговато ланцетные, ланцетные, линейно ланцетные, овальные или округло яйцевидные, (2) 5-22 (30) мм длины и (1) 2-6 (10) мм ширины. Цветочные кисти овальные, головчатые, густо цветковые, на коротких ножках. Венчики желтые с оранжевым оттенком. Бобы сравнительно мелкие, серповидные реже лунные до прямых, но не густо опушенные, (6) 8-12 (15) мм длины и (2) 2,5-3,5 мм ширины. Цветение – июль-август, массовое созревание бобов – сентябрь-октябрь. Перекре-стник. 2n = 16, 32. Ареал распространения – встречается по всему Северному полушарию, исключение составляют арктические районы. На территории Якутии в естественных условиях растет в долине реки Лена. До 1901 г. встречалась только до г. Олекминска. За последние 90 лет успела распространиться до левобережья р. Лена – севернее г. Якутска и чуть ниже устья р. Алдан. Экология – растет на остепненных лугах, приречных редких ивняках. Не переносит заболачивания, кислые почвы, так как они угнетающе действуют на клубеньковую азотфиксирую-щую флору.
В изучении ЦП Medicago falcata использовались популяционно-онтогенетические методики
(Работнов, 1969; Уранов, 1975, Жукова, 1995; Злобин, 1984; Ишбирдин, Ишмуратова, 2004). Результаты исследований возрастной структуры ЦП Medicago falcata L даны в табл. 1, рис. 1, 2. Плотность особей ЦП M. Falcata изменяется от 31 (ЦП 1) до 89 (ЦП 4) шт на 1 м2. У всех ЦП отмечены малые значения индексов восстановления и замещения, которые указывают на затруднения процессов самоподдержания. ЦП 1 и 3 – правосторонние с преобладанием генеративных особей. Они произрастают в условиях сильного антропогенного воздействия (выпас, сенокошение), поэтому семенное возобновление не наблюдается. Все исследованные ценопопуля-ции Medicago falcata были зрелыми, нормальными, неполночленымит, так как абсолютные максимумы находились на группе особей в генеративном периоде.
Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено, что возрастные состояния ЦП M. Falcata характеризуются следующими особенностями (табл. 2): все изученные ЦП являются нормальными, неполноценными; невысокие индексы восстановления и замещения показывают на затруднение процессов самоподдержания. наилучшим развитием организменных (1,7) и популяционных (2,8) признаков характеризуется ЦП 2. Самый высокий показатель организменных признаков у ЦП 4 (1,8), но показатель популяционных признаков невысокий (1,9). Низкий показатель организменных признаков (1,5) характерен для ЦП 1, то же время показатель популяционных признаков (2,3), общий.
В целом по комплексу организменных и популяционных признаков (общий средний балл) в лучшем состоянии находится ЦП 2 (2,8), который характеризуется большой площадью круговой диаграммы (рис. 3). В стабильном состоянии находятся ЦП 1; ЦП 3; ЦП 4, о чем свидетельствует отсутствие разрывов в диаграммах.
Таблица 1. Возрастная структура ЦП M. Falcata
|
№ ЦП |
Возрастная структура,% |
Плотность |
Ib |
g/p+j+i m+v+g |
|||||
|
j |
im |
v |
g 1 |
g 2 |
g 3 |
||||
|
ЦП 1 |
8,5105 |
14,8935 |
29,7873 |
27,6596 |
12,4666 |
6,383 |
31,3331 |
1,1363 |
0,4681 |
|
ЦП 2 |
16,6666 |
25,4902 |
23,5294 |
15,6862 |
18,6274 |
0 |
34,0000 |
1,9144 |
0,3431 |
|
ЦП 3 |
8,0882 |
10,2941 |
27,9411 |
23,5294 |
21,3235 |
8,8235 |
45,3333 |
0,8630 |
0,5637 |
|
ЦП 4 |
12,6394 |
12,6394 |
46,0749 |
34,6463 |
0 |
0 |
89,6667 |
1,8702 |
0,3486 |
Рис. 2. Возрастной спектр M. Falcata
Таблица 2. Балловые оценки организменных и популяционных признаков ЦП Medicago falcata в Центральной Якутии
|
Признак |
Номер ЦП |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
организменные: |
||||
|
высота растений, см |
1 |
2 |
2 |
2 |
|
диаметр стебля, мм |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
число листьев, шт |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
длина листа, мм |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
ширина листа, мм |
3 |
2 |
1 |
1 |
|
длина черешков листьев, мм |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
длина черешков листочков, мм |
2 |
1 |
2 |
2 |
|
длина цветоносов, см |
2 |
2 |
1 |
1 |
|
длина кисти, мм |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
длина цветка, мм |
2 |
2 |
3 |
3 |
|
количество цветков, шт. |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
диаметр корня, мм |
1 |
2 |
1 |
1 |
|
длина корня, см |
1 |
2 |
2 |
2 |
|
средний балл организменных признаков |
1,5 |
1,7 |
1,8 |
1,8 |
|
популяционные: |
||||
|
средняя плотность |
2 |
3 |
2 |
2 |
|
доля генеративных особей от общего числа взрослых особей (g/v+g) |
2 |
3 |
2 |
2 |
|
доля генеративных особей от общего числа (g/p+j+im+v+g) |
2 |
3 |
2 |
3 |
|
индекс восстановления - Ib |
4 |
4 |
2 |
2 |
|
доля молодых особей (j+im), % |
2 |
2 |
2 |
1 |
|
доля взрослых особей (v+g), % |
2 |
2 |
3 |
2 |
|
средний балл популяционных признаков |
2,3 |
2,8 |
2,2 |
2 |
|
общий средний балл |
1,9 |
2,3 |
2 |
1,9 |
Рис. 3. Круговые диаграммы организменных и популяционных показателей Medicago falcata в исследованных ЦП
Для M. Falcata установлена защитнострессовая онтогенетическая стратегия (рис. 4). Коэффициент детерминации имеет максимальное значение у ЦП 2 (0,21), затем снижается до минимальных значений ЦП 1 (0,15). В онтогенетической стратегии вида можно наблюдать сочетание защитной (возрастание интеграции составляющих) и стрессовой (снижение уровня морфологической интеграции в развитии растений). При повышении стресса происходит
усиление, а потом ослабление координации развития растений.
Выводы: все изученные ЦП являются нормальными; невысокие индексы восстановления и замещения показывают на затруднение процессов самоподдержания; в целом по комплексу организменных и популяционных признаков (общий средний балл) в лучшем состоянии находится ЦП 2 (2,8), который характеризуется большой площадью круговой диаграммы. В стабильном состоянии находятся ЦП 1; ЦП 3;
ЦП 4, о чем свидетельствует отсутствие разрывов в диаграммах. Для M. Falcata установлена защитно-стрессовая онтогенетическая стратегия. При нарастании стресса сначала происходит усиление, а затем ослабление координации развития растений.
Рис. 4. Тренд онтогенетической стратегии ЦП M. Falcata:
по си абсцисс – индекс виталитета ЦП IVC, по оси ординат – морфологическая целостность (коэффициент детерминации R2)
Список литературы Онтогенетическая структура ценопопуляции Medicago falcata в условиях Центральной Якутии
- Жукова, Л.А. Популяционная жизнь луговых растений. -Йошкар-Ола, 1995. -223 с.
- Злобин, Ю.А. Ценопопуляционный анализ в фитоценологии. -Владивосток, 1984б. -60 с.
- Ишбирдин, А.Р. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений/А.Р. Ишбирдин, М.М. Ишмуратова//Методы популяционной биологии. Сборник материаллов VII Всеросс. Популяционного семинара. -Сыктывкар, 2004. -Ч. 2. -С. 113-120.
- Работнов, Т.А. Некоторые вопросы изучения ценотических популяций//Бюлл. МОИП. Отд. Биол. -1969. -Т. 74, №1. -141-149.
- Уранов, А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функции времени и энергетических волновых процессов//Биологические науки. -1975. -№2. -С. 7-34.
