Онтогенетическое состояние и возрастная структура Oxytropis candicans и O. strobilacea в условиях Центральной Якутии

Бобы продолговато-ланцетные, 20-25 мм длиной, с носиком, бело- и черно- прижато-волосистые, с широкой перегородкой по брюшному шву и узкой по спинному. Произрастает на песчаных и каменистых берегах рек, по окраинам сосновых или лиственничных лесов.

Остролодочник шишковидный – Oxytro-pis strobilacea Bunge 1874. Бесстебельные растения, образующие плотные дерновники. Прилистники перепончатые, продолговато-яйцевидные, в нижней части приросшие к черешку, между собой не срастающиеся, негусто длинноволосистые. Листочки в числе 9-12(15) пар, продолговато-яйцевидные, заостренные, 715(20) мм длиной, молодые прижато-беловолосистые, позднее сверху с рассеянными волосками или почти голые, ось листа и черешок покрыты прижатыми и отстоящими волосками. Цветоносы прижато- и отстоящее-беловоло-систые, в верхней части с примесью мелких черных волосков. Кисти головчатые или яйцевидные, многоцветковые, плотные, по отцветании значительно удлиняющиеся. Прицветники ланцетные, почти равные чашечке, реже длиннее ее, длинноволосистые. Чашечка трубчато-колокольчатая, 9-12 мм длиной, опушена полуприжатыми белыми и мелкими прижатыми черными волосками, зубцы ее в 3-4 раза короче трубки. Венчик фиолетово-пурпурный. Флаг продолговато-обратнояйцевидный, 18-20 мм длиной, на верхушке закругленный, реже выемчатый. Лодочка с остроконечием около 1 мм длиной. Бобы кожистые, удлиненно-яйцевидные, 10-12 мм длиной, покрытые прижатыми черными и отстоящими белыми волосками, с широкой перегородкой на брюшном и узкой на спином швах. Произрастает в горных степях, остепененных лугах, на степных и каменистых склонах, в лишайниковых и ерниковых тундрах, на альпийских лугах.

Для изучения бобовых растений в целях сохранения их природных популяций, а также введения их в культуру необходимо знать все аспекты биологии вида. В данной работе описаны онтогенетические состояния популяций Oxytropis candicans (Pall) DC и Oxytropis stro-bilacea Bunge 1874, произрастающих в условиях Центральной Якутии. Сделан анализ возрастной структуры популяций Oxytropis candi-cans (Pall) DC и Oxytropis strobilacea Bunge, основанный на совместном использовании индексов возрастности и эффективности. Изложенные данные о возрастном изменении популяций Oxytropis candicans (Pall) DC и Oxytropis strobilacea Bunge сделаны главным образом на анализе растений взятых в 2010 г. на территории правого берега реки Лены. Кроме отбора образцов в течение 2010-2011 гг. проводилось наблюдение за развитием особей в природных популяциях.

В изучении ценопопуляций Oxytropis candicans (Pall) DC и Oxytropis strobilacea Bunge использовались популяционно-онтогенетические методики [1-5]. В наших исследованиях мы использовали метод учетных делянок, где подсчитывалось число особей каждой генетической группы, возрастные спектры, затем определялась плотность, коэффициент возрастности (дельта) [5] и индекс эффективности (омега) [2], индексы восстановления (Iв) и замещения (Iз) [1].

Цель работы : изучить онтогенетические состояния, возрастную структуру ценопопуля-ций Oxytropis candicans (Pall) D.C и Oxytropis strobilacea Bunge 1874 в фитоценозах Центральной Якутии.

В онтогенезе растения А.А. Урановым выделено 11 онтогенетических состояний: покоящиеся зачатки (семена) – sm, проростки и всходы – pl, ювенильные особи – j, имматур-ные – im, виргинильные – v, молодые генеративные – g 1 , зрелые генеративные – g 2 , старые генеративные – g 3 , субсенильные – ss, сенильные – s, отмирающие особи – sc. Им же введено понятие возрастности особи (m i ) как доли энергии, потребленной ею к данному возрастному состоянию (i), по отношению ко всей энергии, доступной особи в течение полного онтогенеза. Также он ввел понятие индекса возрастности популяции как средневзвешенные значения m i , где «весом» является доля растений i-го состояния. Возрастной состав представляет собой один из существенных признаков популяций, от него зависит способность популяционной системы к самоподдер-жанию и ее устойчивость.

Анализ возрастной структуры Oxytropis candicans (Pall) D.C и Oxytropis strobilacea Bunge 1874 в фитоценозах Центральной Якутии позволяет предположить для данных популяций классификацию нормальных популяций, основанную на совместном использовании индексов возрастности «дельта» и эффективности «омега» (рис.1. а и б). Она хорошо соответствует критерию абсолютного максимума в случае одновершинных возрастных распределений. Классификация по абсолютному максимуму ориентируется на ту часть возрастного распределения, которую представляют генеративные растения (g 2 ), поскольку более «молодая» часть распределения неустойчива и оценка максимума по нему ненадежна.

p j im v g1 g2 g3 ss s этапы онтогенеза

Рис.1. Распределение особей по онтогенетическим состояниям в трех популяциях: а) Oxy-tropis candicans (Pall) DC; в) Oxytropis strobi-lacea Bunge 1874

В результате проведенных исследований выявлено, что возрастные спектры рассмотренных нами популяций остролодочников беловатого и шишковидного нормальные (рис. 2. а и б). Все ценопопуляции Oxytropis candicans (Pall) D.C. и Oxytropis strobilacea Bunge 1874 переходные, зреющие, абсолютный максимум приходится на группы особей в средневозрастном генеративном состоянии. Для популяций O. candicans (Pall) DC и O. strobilacea Bunge 1874 характерен мономодальный центрированный возрастной спектр, где максимум приходится на долю генеративных особей.

возрастная структура

а)

Проведенными наблюдениями установлено, что для Oxytropis candicans (Pall) наибольшая плотность наблюдалась в ЦП 2, она составила 45 растений на 0,5 м2 . Индексы восстановления изменялись от 0,78 (ЦП1) до 0,96 (ЦП2). Индекс замещения колебался от 0,76 (ЦП1) до 0,96 (ЦП2) (табл. 1). Индекс воз-растности «дельта» 0,26-0,39, индекс эффективности «омега» 0,55-0,66. Значения возраст-ности и эффективности показали, что изученные популяции являются молодыми прогрессивно развивающимися, полночленными, с небольшим числом виргинильных особей. Полученные данные по возрастной структуре популяций Oxytropis candicans (Pall) свидетельствуют о достаточно хорошем и устойчивом их состоянии.

Плотность особей ценопопуляций Oxy-tropis strobilacea Bunge 1874 изменяется от 35,7 (ЦП 1) до 48,7 (ЦП2) штук на 0,5 м2 (табл. 2). У ЦП 1 и ЦП 3 отмечены высокие значения индексов восстановления и замещения, которые указывают на достаточно хорошее и устойчивое состояние популяций. По классификации «дельта-омега» данные популяции признаны как «переходные», молодые и зреющие, так как основная часть их возрастного распределения сосредоточена в области растений генеративного возраста.

в)

Рис. 2. Возрастной спектр: а) Oxytropis candi-cans (Pall) DC; в) Oxytropis strobilacea Bunge 1874

Таблица 1. Характеристика популяций Oxytropis candicans (Pall) DC

Таблица 2. Характеристика популяций Oxytropis strobilacea Bunge 1874

Выводы: анализ возрастной структуры Oxytropis candicans (Pall) D.C и Oxytropis stro-belacea Bunge 1874 в фитоценозах Центральной Якутии показал, что максимум возрастных распределений ориентируется на ту часть возрастного распределения, которую представляют генеративные растения (g 2 ), поскольку более «молодая» часть распределения неустойчива и оценка максимума по нему ненадежна. Все ценопопуляции Oxytropis candicans (Pall) D.C. и Oxytropis strobilacea Bunge 1874 переходные, зреющие, абсолютный максимум приходится на группы особей в средневозрастном генеративном состоянии. Для популяций O. candicans (Pall) DC и O. strobilacea Bunge 1874 характерен мономодальный центрированный возрастной спектр, где максимум приходится на долю генеративных особей.