Продуктивность перспективных алкалоидоносных видов в растительных сообществах горно-лесной зоны Южного Урала
Автор: Гуркова Яна Олеговна, Жигунова Светлана Николаевна, Федоров Николай Иванович, Михайленко Оксана Ивановна
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Экология
Статья в выпуске: 3-4 т.15, 2013 года.
Бесплатный доступ
Проанализированы распространение и продуктивность 9-ти перспективных алкалоидоносных растений в растительных сообществах горно-лесной зоны Южного Урала. Выявлены наиболее перспективные растительные сообщества для заготовки этих видов.
Алкалоидоносные растения, растительные сообщества, продуктивность, южный урал
Короткий адрес: https://sciup.org/148201974
IDR: 148201974
Текст научной статьи Продуктивность перспективных алкалоидоносных видов в растительных сообществах горно-лесной зоны Южного Урала
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
На основе метода расчета продуктивности растений по их проективному покрытию, была разработана методика экспресс-оценки продуктивности лекарственных видов, позволяющая использовать вместо абсолютного проективного покрытия видов их
баллы обилия по шкале Браун-Бланке [2, 3, 4]. На предварительном этапе для каждого изучаемого вида было проанализировано его обилие в геоботанических описаниях растительных сообществ горнолесной зоны Южного Урала, для того чтобы оценить вариабельность этого показателя.
Далее в типичных для вида растительных сообществах для каждого балла обилия закладывалось по 15-20 площадок, на которых отмечалось проективное покрытие вида в процентах и брались образцы для определения продуктивности заготавливаемых частей растений.
Затем проводился регрессионный анализ линейной зависимости массы заготавливаемых частей растений вида на единицу площади (сырьевой продуктивности) от его проективного покрытия.
В результате для изучаемых видов были получены уравнения вида:
М = а +Ь*Пп, где М - сырьевая продуктивность заготавливаемой части растений, ц/га, Пп - проективное покрытие вида, %, а и Ь - коэффициенты уравнения линейной регрессии.
Результаты регрессионного анализа зависимости массы заготавливаемых частей растений изученных видов от их проективного покрытия показаны в таблице 1.
При расчетах интервальных значений продуктивности видов использовались минимальные и максимальные значения балов обилия в описаниях: для балла «r» в качестве минимального и максимального значения проективного покрытия брались 0,1% и 0,4%; для балла «+» - соответственно, 0,5% и 0,9%; для балла «1» - 1% и 4,9% и т.д.
Для интервальной оценки продуктивности вида в конкретной ассоциации вычислялось среднее арифметическое минимальных и среднее арифметическое максимальных значений проективного покрытия в геоботанических описаниях.
Полученные значения умножались на встречаемость вида в сообществе (отношение числа геоботанических описаний с участием вида к общему числу описаний, приведенных для характеристики ассоциации).
Таблица 1. Результаты регрессионного анализа зависимости продуктивности заготавливаемых частей алкалоидоносных растений от их проективного покрытия в травяном ярусе растительных сообществ горно-лесной зоны Южного Урала
|
Вид |
Заготавливаемая часть растения |
Уравнение расчета продуктивности (М) по проективному покрытию (Пп) |
Коэффициент корреляции между продуктивностью и проективным покрытием |
|
Angelica sylvestris |
Надземная часть |
М=0,5305+0,2555*Пп |
+0,84 |
|
Bupleurum longifolium |
Надземная часть |
М=1,409+0,4956*Пп |
+0,91 |
|
Cirsium heterophyllum |
Надземная часть |
М=-0,059+0,2148*Пп |
+0,95 |
|
Cirsium oleraceum |
Корни |
М=-0,0223+0,1322*Пп |
+0,89 |
|
Lathyrus gmelinii |
Надземная часть |
М=0,0997+0,2012*Пп |
+0,95 |
|
Lathyrus pisiformis |
Надземная часть |
М=0,2566+0,2446*Пп |
+0,86 |
|
Lathyrus vernus |
Надземная часть |
М=0,0398+0,1008*Пп |
+0,92 |
|
Silene nutans |
Надземная часть |
М=0,0183+0,2548*Пп |
+0,90 |
|
Vicia sepium |
Надземная часть |
М=0,1179+0,1127*Пп |
+0,82 |
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В таблице 2 показаны результаты анализа продуктивности 9 перспективных алкалоидоносных видов в наиболее типичных для них растительных сообществах горно-лесной зоны Южного Урала. Первый из них – Bupleurum longifolium имеет широкую экологическую амплитуду и повсеместно распространен на послелесных лугах и в разреженных лесах горно-лесной зоны. Надземная часть этого вида может заготавливаться в большом числе лесных и луговых растительных сообществ, среди которых наиболее перспективны лесные поляны и луга (асс. Digitalo-Geranietum pseudosibirici, Polygonetum krascheninnikovii, Betonico officinalis-Trollietum europaei и др.), сухие дубняки на перегибах увалов (асс. Calamagrostio epigei-Quercetum roboris), а также в некоторые из широко распространенных типов сосново-березовых лесов (асс. Bupleuro longifoliae-Pinetum sylvestris, Digitalo grandiflorae-Pinetum sylvestris).
Вид Angelica sylvestris достаточно типичен для большого числа растительных сообществ горнолесной зоны и имеет наибольшую продуктивность надземной части в сообществах влажных лугов и лесных полян (асс. Carici atherodis-Filipenduletum ulmariae, Aconito excelsi-Aegopodietum podagrariae, Betonici officinalis-Trollietum europaei), в ксеро-фильных и мезоксерофильных сосняках (асс. Carici arnellii-Pinetum sylvestris, Digitali grandiflorae-Pinetum sylvestris, Pleurospermo uralensis-Pinetum sylvestris), а на границе горно-лесной зоны на западном макросклоне еще и в термофильных дубняках (асс. Calamagrostio epigei-Quercetum roboris).
Вид Cirsium heterophyllum распространен в мезофильных и гигромезофильных сосновых лесах (асс. Geo rivali-Pinetum sylvestris, Bupleuro longifo-liae-Pinetum sylvestris, Myosotido sylvaticae- Pinetum sylvestris, Digitali grandiflorae-Pinetum sylvestris), и реже в мезофильных разнотравных ельниках (асс. Cerastio pauciflorae-Piceetum obovatae). Наибольшая продуктивность надземной части этого вида отмечена в сообществах лесных разнотравных лугов ас- социации Betonici officinalis-Trollietum europaei, где он часто является основным доминантом сообщества. Довольно большую продуктивность вид имеет также в высокогорных лугах (асс. Cicerbito uralensis-Aconogononetum alpini, Anemonastro-Aconogononetum alpini majoris), однако его заготовка в этих сообществах невозможна из-за их редкости и малодоступности.
Вид Cirsium oleraceum приурочен к влажным и богатым почвам пойм мелких рек и логов. Наибольшую продуктивность корней он имеет в травяном ярусе сероольховых пойменных лесов (асс. Calamogrostio obtusatae-Alnetum incanae, Crepido sibiricae-Alnetum incanae) и в сообществах лесных разнотравных лугов, формирующихся на месте сосново-березовых лесов на выровненных участках и некрутых склонах северных экспозиций (асс. Polygono krascheninnikovii-Aegopodietum podagrariae). Несколько ниже продуктивность этого вида в заболоченных березняках (асс. Carici cespitosae-Betuletum pubescentis).
Lathyrus gmelinii – мезофитное лесное растение. Наибольшая продуктивность надземной части этого вида отмечена в лиственнично-еловых и еловых неморально-травных лесах центральновозвышенной части Южного Урала (асс. Lathyro gmelinii-Laricetum sibiricae и Cerastio pauciflorae-Piceetum obovatae). Его также можно заготавливать в мезофильных и гигромезофильных сосняках (асс. Geo rivali-Pinetum sylvestris, Bupleuro longifoliae-Pinetum sylvestris), травяных еловых и широколиственных лесах (асс. Brachypodio pinnati-Tilietum cordatae, Violo collinae-Piceetum obovatae).
Вид Lathyrus pisiform is широко распространен в лесных разнотравных лугах (асс. Calamogrostio arundinaceae-Digitalietum grandiflorae, Serratulo co-ronatae-Bistortetum majoris и Polygonetum krasche-ninnikovii). В лесной растительности распространение L. pisiformis ограничено светлыми дубовыми и сосново-березовыми лесами. Надземную часть этого вида можно заготавливать в термофильных злаково-разнотравных дубняках (асс. Brachypodio-
Quercetum roboris, Calamagrostio epigei-Quercetum roboris) и в остепненных сосняках (асс. Carici caryophylleae-Pinetum sylvestris). Также вид обычен в зеленомошных сосняках на бедных кислых почвах (асс. Pleurospermo uralensis-Pinetum sylvestris, Violo rupestris-Pinetum sylvestris). Наибольшую продуктивность вид имеет в рудеральных сукцессионных сообществах на месте заброшенных деревень (с. Deschampsia cespitosa).
Основное распространение вида Lathyrus vernus связано с лесной растительностью. Наиболее пригодными для заготовки надземной части этого вида являются сообщества неморальнотравных (асс. Tilio cordatae-Pinetum sylvestris) и гигромезофиль-ных травяных (асс. Myosotido sylvaticae-Pinetum sylvestris) сосняков. На границе горно-лесной зоны западного макросклона Южного Урала вид также можно заготавливать в мезоксерофильных дубняках (асс. Brachypodio pinnati-Quercetum roboris и Omphalodo scorpioidis-Quercetum roboris). В луговой растительности L. vernus присутствует в сообществах лесных лугов (асс. Calamogrostio arundinaceae-Digitalietum grandiflorae).
Вид Silene nutans имеет достаточно широкое распространение в растительных сообществах горно-лесной зоны. При этом наибольшая продуктивность его надземной части составляет всего 0,28
ц/га (в сообществах остепненных сосняков ассоциации Carici caryophylleae-Pinetum sylvestris). Почти такую же продуктивность вид имеет в сообществах кустарниковых (асс. Spiraeo-Amygdaletum) и петрофитных (асс. Fragario viridis-Stipetum pennatae) степей. Вид также можно заготавливать в злаковых сосново-лиственничных лесах (асс. Calamagrostio arundinaceae-Laricetum sibiricae) и в зеленомошных сосняках на бедных кислых почвах (асс. Violo rupestris-Pinetum sylvestris).
Основное распространение Vicia sepium связано с луговой и лесной растительностью. Наибольшую продуктивность надземной части вид имеет в лесных разнотравных (асс. Polygonetum krascheninnikovii) и остепненных разнотравнозлаковых (асс. Trifolio montani-Festucetum pratensis) лугах, где она достигает 0,69 и 0,51 ц/га соответственно. Вид также можно заготавливать в гигроме-зофильных сосновых лесах (асс. Myosotido sylvaticae-Pinetum sylvestris, Geo rivali-Pinetum sylvestris).
Анализ продуктивности заготавливаемых частей растений изученных видов показал, что все они имеют достаточную ресурсную базу в горно-лесной зоне Южного Урала для их заготовки в качестве сырья для производства медицинских препаратов.
Таблица 2. Продуктивность алкалоидоносных видов в наиболее типичных для них растительных сообществах горно-лесной зоны Южного Урала
|
Продуктивность, ц/га Ассоциации |
Bupleurum longifolium |
Angelica sylvestris |
Cirsium heterophyl-lum |
Cirsium oleraceum |
Lathyrus gmelinii |
Lathyrus pisiformis |
Lathyrus vernus |
Silene nutans |
Vicia sepium |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Субальпийская |
растительность |
||||||||
|
Anemonastro- Aconogononetum alpini majoris |
0,36-0,43 |
0,17-0,28 |
|||||||
|
Cicerbito uralensis- Aconogononetum alpini |
0,89-2,19 |
0,15-0,18 |
0,24-0,78 |
0,04-0,06 |
|||||
|
Болотная растительность |
|||||||||
|
Carici cespitosae-Betuletum pubescentis |
0,61-0,73 |
0,09-0,15 |
0,05-0,11 |
до 0,01 |
0,04-0,07 |
0,16-0,21 |
|||
|
Луговая растительность |
|||||||||
|
Carici atherodis- Filipenduletum ulmariae |
0,55-1,28 |
до 0,02 |
|||||||
|
Bistorto majoris- Phalaroidetum arundinaceae |
0,39-0,44 |
0,22-0,26 |
0,07-0,13 |
0,01-0,02 |
0,01-0,02 |
+ |
0,06-0,08 |
||
|
Bistorto majoris-Caricetum polyphyllae |
0,18-0,21 |
0,05-0,09 |
0,15-0,3 |
0,04-0,08 |
0,06-0,08 |
||||
|
c. Deschampsia cespitosa |
0,03-0,03 |
до 0,01 |
1,03-1,04 |
0,07-0,09 |
|||||
|
Trifolio montani- Festucetum pratensis |
0,05-0,30 |
0,18-0,51 |
|||||||
|
Aconito excelsi- Aegopodietum podagrariae |
0,65-1,26 |
0,01-0,04 |
0,03-0,04 |
0,03-0,09 |
|||||
|
Betonici officinalis-Trollietum europaei |
2,02-4,34 |
0,52-1,03 |
1,09-3,95 |
0,04-0,18 |
|||||
|
Calamogrostio arundinaceae-Digitalietum grandiflorae |
0,88-1,01 |
0,06-0,07 |
0,02-0,03 |
+ |
0,04-0,07 |
0,30-0,50 |
0,07-0,13 |
0,02-0,06 |
0,11-0,14 |
|
Polygono krascheninnikovii-Aegopodietum podagrariae |
0,50-0,57 |
0,01-0,26 |
0,01-0,02 |
0,04-0,05 |
до 0,01 |
||||
|
Serratulo coronatae-Bistortetum majoris |
0,75-0,86 |
0,17-0,26 |
0,03-0,05 |
0,25-0,33 |
0,02-0,04 |
0,05-0,07 |
|||
|
Polygonetum krascheninnikovii |
1,81-4,68 |
0,40-0,92 |
0,05-0,19 |
0,14-0,42 |
0,20-0,69 |
||||
|
Anthoxantho odorati-Trollietum europaei |
0,71-0,81 |
0,34-0,40 |
0,10-0,19 |
до 0,02 |
0,03-0,05 |
0,13-0,18 |
|||
|
c. Nepeta pannonica-Lathyrus linvinovii |
1,33-2,94 |
0,05-0,06 |
0,27-0,36 |
0,02-0,07 |
0,08-0,11 |
||||
|
c. Heracleum sibirica-Filipendula ulmaria |
1,62-1,86 |
0,53-0,63 |
0,02-0,03 |
0,15-0,20 |
0,10-0,13 |
||||
|
c. Bistorta majoris |
0,95-1,56 |
0,01-0,03 |
0,05-0,07 |
0,09-0,12 |
|||||
|
Digitalo- Geranietum pseudosibirici |
2,97-9,23 |
||||||||
|
Лесная растительность |
|||||||||
|
Brachypodio pinnati-Tilietum cordatae |
0,62-0,92 |
0,22-0,26 |
0,04-0,09 |
0,09-0,14 |
0,05-0,06 |
0,09-0,15 |
0,03-0,04 |
||
|
Tilio cordatae- Pinetum sylvestris |
0,53-1,02 |
0,30-0,42 |
0,01-0,07 |
0,05-0,10 |
0,09-0,12 |
0,09-0,42 |
0,01-0,02 |
0,09-0,13 |
|
|
Lathyro gmelinii- Laricetum sibiricae |
1,08-1,52 |
0,09-0,11 |
0,03-0,06 |
0,19-0,28 |
0,03-0,05 |
0,09-0,12 |
|||
|
Galio odorati- Pinetum sylvestris |
1,14-1,30 |
0,33-0,40 |
0,04-0,07 |
0,04-0,05 |
0,09-0,15 |
до 0,01 |
0,05-0,06 |
||
|
Carici arnellii- Pinetum sylvestris |
0,55-0,63 |
0,44-0,53 |
0,11-0,19 |
0,03-0,06 |
0,12-0,15 |
||||
|
Calamogrostio obtusatae-Alnetum incanae |
0,16-0,19 |
0,05-0,24 |
до 0,01 |
0,04-0,05 |
|||||
|
Crepido sibiricae-Alnetum incanae |
0,21-0,25 |
0,02-0,13 |
0,03-0,04 |
0,01-0,02 |
до 0,01 |
0,01-0,02 |
|||
|
Violo collinae- Piceetum obovatae |
0,49-0,56 |
0,30-0,36 |
0,03-0,05 |
до 0,01 |
0,07-0,12 |
0,08-0,11 |
0,09-0,17 |
0,04-0,05 |
|
|
Cerastio pauciflorae-Piceetum obovatae |
0,24-0,27 |
0,22-0,47 |
0,04-0,16 |
0,07-0,24 |
0,07-0,14 |
0,10-0,23 |
|||
|
Brachypodio pinnati-Quercetum roboris |
1,00-1,48 |
0,06-0,47 |
до 0,01 |
0,01-0,04 |
0,08-0,40 |
0,05-0,23 |
0,01-0,06 |
0,03-0,18 |
|
|
Calamagrostio epigei-Quercetum roboris |
1,79-3,01 |
0,59-0,70 |
0,03-0,06 |
0,08-0,12 |
0,33-0,44 |
0,09-0,14 |
0,01-0,02 |
0,09-0,12 |
|
|
Omphalodo scorpioidis-Quercetum roboris |
1,33-1,52 |
0,13-0,18 |
0,10-0,22 |
0,01-0,03 |
|||||
|
Calamagrostio arundinaceae-Laricetum sibiricae |
0,58-1,72 |
0,19-0,23 |
0,02-0,04 |
0,18-0,42 |
0,05-0,13 |
0,05-0,23 |
0,02-0,15 |
||
|
Pyrethro corymbosi- Pinetum sylvestris |
1,07-1,22 |
до 0,03 |
до 0,01 |
0,25-0,34 |
0,09-0,19 |
0,04-0,13 |
0,09-0,12 |
||
|
Seseli krylovii- Laricetum sibiricae |
0,05-0,06 |
0,43-0,51 |
0,04-0,08 |
до 0,01 |
0,29-0,39 |
0,09-0,14 |
0,07-0,15 |
0,12-0,16 |
|
|
Geo rivali- Pinetum sylvestris |
1,24-1,43 |
0,26-0,47 |
0,17-0,28 |
до 0,01 |
0,12-0,18 |
до 0,02 |
0,09-0,14 |
0,17-0,23 |
|
|
Bupleuro longifoliae-Pinetum sylvestris |
1,48-1,73 |
0,46-0,56 |
0,11-0,18 |
0,12-0,18 |
0,13-0,17 |
0,09-0,17 |
0,02-0,05 |
0,15-0,20 |
|
|
Myosotido sylvaticae-Pinetum sylvestris |
0,30-0,35 |
0,12-0,14 |
0,14-0,24 |
0,04-0,07 |
до 0,03 |
0,09-0,16 |
0,17-0,23 |
||
|
Carici caryophylleae-Pinetum sylvestris |
0,31-0,41 |
0,05-0,08 |
0,15-0,28 |
до 0,01 |
|||||
|
Digitali grandiflorae-Pinetum sylvestris |
1,41-1,62 |
0,58-0,69 |
0,13-0,22 |
0,07-0,12 |
0,13-0,17 |
0,09-0,15 |
0,05-0,12 |
0,10-0,13 |
|
|
Pleurospermo uralensis-Pinetum sylvestris |
0,56-0,67 |
0,01-0,02 |
до 0,01 |
0,31-0,42 |
0,08-0,13 |
0,06-0,14 |
0,13-0,17 |
||
|
Violo rupestris- Pinetum sylvestris |
0,04-0,05 |
до 0,01 |
0,35-0,46 |
0,09-0,13 |
0,13-0,26 |
0,06-0,07 |
|||
|
Asaro europeai- Piceetum obovatae |
0,22-0,25 |
0,12-0,14 |
до 0,01 |
0,04-0,06 |
0,08-0,20 |
0,01-0,02 |
0,04-0,05 |
||
|
Степная растительность |
|||||||||
|
Spiraeo- Amygdaletum nanae |
0,05-0,30 |
0,03-0,26 |
|||||||
|
Fragario viridis- Stipetum pennatae |
0,02-0,07 |
0,06-0,25 |
|||||||
|
Myosotido popovii-Festucetum rupicolae |
до 0,02 |
0,05-0,22 |
|||||||
Прим. Названия сообществ даны по «Продромусу растительных сообществ Республики Башкортостан» [5]
Список литературы Продуктивность перспективных алкалоидоносных видов в растительных сообществах горно-лесной зоны Южного Урала
- Лугманова М.Р., Федоров Н.И., Михайленко О.И., Гуркова Я.О. Суммарное содержание алкалоидов в некоторых растениях лесного пояса Южного Урала//Растительные ресурсы. 2011. № 4. C. 113-118.
- Жигунова С.Н., Федоров Н.И., Михайленко О.И., Гуркова Я.О. Распространение и сырьевая продуктивность Thalictrum minus L. (Ranunculaceae) в растительных сообществах Республики Башкортостан//Аграрная Россия. 2008. № 11. С. 16-18.
- Федоров Н.И., Хазиев Ф.Х., Габбасова И.М., Сулейманов Р.Р., Жигунова С.Н., Лугманова М.Р., Михайленко О.И., Гарипов Т.Т. Биологические ресурсы Южного Урала: фундаментальные основы рационального использования. Уфа: Гилем, 2009. 260 с.
- Федоров Н.И., Жигунова С.Н., Михайленко О.И., Самойлова Л.Ю. Методика оценки продуктивности лекарственных видов в растительных сообществах, описанных в системе эколого-флористической классификации Браун-Бланке//Известия Самарского научного центра Российской Академии наук. 2010. Т. 12. № 1 (3). С. 846-849.
- Продромус растительных сообществ Республики Башкортостан/С.М. Ямалов, В.Б. Мартыненко, Л.М. Абрамова и др. Уфа: Гилем, 2012. 100 с.
