Особенности формирования пространственной и демографической структуры ценопопуляций полыни сантонийской (Artemisia santonica L., Asteracea) под воздействием антропогенных факторов

Исследования пространственно-демографической структуры ценопопуляций растений необходимы для познания особеннос-

тей их жизненной стратегии, для выяснения механизмов саморегуляции и самоподдер-жания, а также устойчивости ценопопуляций в условиях антропогенного стресса [2; 3; 8; 12; 13; 15; 16].

Полынь сантонийская ( Artemisia santonica L.) является характерным компонентом галофильно-лугово-степной растительности на солонцеватых и солончакова-тых почвах в долинах рек, по окраинам озер, лиманов, приморских лугов юга Восточной Европы [5, с. 299; 6, с. 246–248; 7, с. 372]. В условиях Северного Прикаспия она входит в состав сообществ, формирующихся на солонцеватых и солончаковатых почвах в низовьях рек и в равнинных депрессиях [14, c. 118]. Растение используется как фармакологическое сырье для получения сесквитерпеновых лактонов (сантонин, артемин, тауремизин) [1, c. 5, 21; 9, c. 61]. Вид применяется в фитомелиоративных целях, а также как кормовое растение [4]. Надземные и подземные органы A. santonica являются источником веществ фенольной природы, обладающих аллелопатической активностью [10; 11].

Материалы и методы

Цель работы – характеристика пространственно-демографической структуры ценопопуляций А. santonica в районах добычи нефти в Кумо-Манычской впадине на территории Черноземельского района Республики Калмыкии. Исследования проводились в полевые сезоны 2011–2012 гг. по классическим методикам изучения пространственной и демографической структуры популяций растений [3; 8; 13; 15]. Для оценки горизонтальных проекций особей растений закладывались и картировались площадки 3 x 3 м в ценопопуляциях вида. Площадки закладывались крестообразно (по 5 площадок) на средних участках пологой катены (угол наклона 4–8º), подвергавшихся антропогенному воздействию (снятие почвеннорастительного покрова в результате производственной деятельности). Всего было заложено и исследовано 15 площадок на 3 участках на протяжении 300 м вдоль по катене. Выбранные для исследования 3 участка соответствовали трем различным вариантам ценопопопуляций полыни сантонийской: 1) Аrtemisia santonica + A. taurica +

Puccinella + Climacoptera crassa + Poa bulbosa ; 2) Аrtemisia santonica + Puccinella + Climacoptera crassa + Poa bulbosa ; 3) Аrtemisia santonica + Climacoptera crassa + deserto ephemeretum .

Полученные результаты и их обсуждение

Исследования показали, что в средней части катены представлены только молодые ценопопуляции А. santonica , в которых преобладают особи, находящиеся в преге-неративной стадии развития. Возрастные спектры исследованных ценопопуляций являются левосторонними, с одним максимумом, приходящимся на состояние «проростки» ( p ) (см. рис. 2, 6), или с двумя максимумами, приходящимися на состояние «проростки» ( p ) и ювенильное состояние ( j ) (см. рис. 4). Особи, находящиеся в генеративной стадии развития, представлены в возрастных спектрах в незначительном количестве, особи сенильной стадии отсутствуют.

Горизонтальные проекции ценопопуляций А. santonica участков № 1, 2, 3 изображены на рисунках 1, 3 и 5. Возрастные спектры це-нопопуляций А. santonica участков № 1, 2, 3 показаны на рисунках 2, 4 и 6.

Базовый возрастной спектр исследованных ценопопуляций А. santonica представлен на рисунке 7. Он характеризуется сочетанием двух максимумов, приходящихся на проростки ( р ) и ювенильное состояние ( j ).

Явное преобладание особей прегене-ративной фракции в базовом онтогенетическом спектре полыни сантонийской сочетается с закономерным уменьшением численности особей при переходе к каждому последующему возрастному состоянию. Полное отсутствие сенильных особей и немногочисленность старых генеративных ( g₃ ) особей, вероятнее всего, является следствием процессов самовосстановления ценопопуляций в ходе зарастания склонов катены. Об этом же свидетельствует, по-видимому, и значительное участие в растительном покрове фракций пустынных эфемеров и длительновегетирующих однолетников.

Полынь сантонийская (Artemisia santonica)

P Проростки j Ювенильное состояние im Имматурное состояние

S------*N v Виргинильное состояние

Молодое генеративное g1   состояние

Средневозрастное – старое

• g²    генеративное состояние

Средневозрастное – старое

• g³    генеративное состояние

  Рис. 1. Горизонтальная проекция ценопопуляции А. santonica на участке № 1 (состояние на 16.05.2011)

45,00 40,00 35,00

CD 30,00

Ф 25,00

Ф 20,00 ra 15,00 n 10,00 5,00 0,00

рj

g3

Рис. 2. Возрастной спектр ценопопуляции А. santonica на участке № 1

P

Проростки g1

Молодое генеративное состояние

Средневозрастное – старое генеративное состояние Средневозрастное – старое генеративное состояние

j Ювенильное состояние im Имматурное состояние

Рис. 3. Горизонтальная проекция ценопопуляции А. santonica на участке № 2 (состояние на 16.05.2011)

Рис. 4. Возрастной спектр ценопопуляции А. santonica на участке № 2

Полынь сантонийская (Artemisia santonica)

v Виргинильное состояние

Молодое генеративное g¹    состояние

Средневозрастное – старое g2   генеративное состояние

Средневозрастное – старое g³    генеративное состояние

P Проростки j Ювенильное состояние im Имматурное состояние

Рис. 5. Горизонтальная проекция ценопопуляции А. santonica на участке № 3 (состояние на 16.05.2011)

Рис. 6. Возрастной спектр ценопопуляции А. santonica на участке № 3

Рис. 7. Базовый онтогенетический спектр изученной популяции А. santonica

Заключение

• 1.    Изучение пространственно-демографической структуры ценопопуляции А. santonica в районе исследования показало наличие только «молодых» ценопопуляций.

• 2.    Преобладание проростков в обследованных ценопопуляциях может быть объяснено благоприятными условиями прорастания и обитания в средней части катены. Высокая степень дренажа на склоне и, как следствие, отсутствие застойных явлений способствуют прорастанию семян, приводят к длительному и благополучному периоду существования особей генеративной стадии ( g₁–g₂ ).

• 3.    Воздействие комплекса антропогенных факторов привело к формированию «молодых» с демографической точки зрения це-нопопуляций.

• 4.    Способность А. santonica достаточно быстро во временном отношении и на больших площадях восстанавливать пространственно-демографический потенциал своих ценопопуляций свидетельствует о высоком эколого-биологическом потенциале и пластичности этого вида-доминанта.