Состояние ценопопуляций Helictotrichon krylovii (Pavl.) Henrard. на верхнем течении реки Яна (северо-восточная Якутия)
Автор: Скрябина Р.Н., Андреева С.Н.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Биологические ресурсы: флора
Статья в выпуске: 1-4 т.13, 2011 года.
Бесплатный доступ
Уникальными участками являются самые северные степные сообщества в Верхоянском районе. В настоящее время степные сообщества бассейна р. Яна находятся под воздействием выпаса скота и антропогенной нагрузки. Приведены результаты исследований по изучению состояния ценопопуляций Helictotrichon krylovii (Pavl.) Henrard. Из 14 исследованных ценопопуляций H. krylovii состояние 4 ценопопуляций оценивается нами как вызывающая меньше всего беспокойства, 7 ценопопуляций - как находящиеся в состоянии, близком к угрожаемому и 3 ценопопуляций находятся в состоянии, зависящем от сохранения. Указаны необходимые меры охраны степных сообществ верхнего течения р. Яна.
Степь, ценопопуляция, сообщество
Короткий адрес: https://sciup.org/148199764
IDR: 148199764
Текст научной статьи Состояние ценопопуляций Helictotrichon krylovii (Pavl.) Henrard. на верхнем течении реки Яна (северо-восточная Якутия)
Как известно, на территории Якутии распространены степные сообщества на изолированных участках, в частности, в Центральной Якутии, в долинах рек Яна, Анабар, Оленек и Индигирка, в Чаунской губе [1-4]. Степные сообщества бассейна р. Яны находятся под воздействием выпаса скота и антропогенной нагрузки. В настоящее время степные сообщества мало изучены в эколого-популяционном отношении.
Объектом изучения является скрученноост-ник Крылова – Helictotrichon krylovii (Pavl.) Henrard из семейства Poaceae – многолетнее травянистое рыхлодерновинное растение. Коротко вегетирующий раннелетнецветущий гемикриптофит, ксерофит [5, 3]. Раньше известен как эндемик Северо-Востока СССР, с 2000 г. исключен из Красной книги Якутии [3, 4]. К настоящему времени не изучены биологические особенности и популяции этого вида в природе. В связи с этим отсутствует оценка степени опасности исчезновения этого вида.
Цель работы: изучение состояния ценопо-пуляций (ЦП) H. krylovii на территории верхней Яны.
Материал для изучения ЦП этого вида собран на территории Верхоянского района в степных и лугово-степных сообществах в течение 20072009 гг. Нами проведено обследование 5 участков местонахождений ЦП H. krylovii . Всего исследовано 14 ЦП H. krylovii . ЦП Н. krylovii на территории верхней Яны встречаются в овсянициевых, разно-травно-овсянициевых и прострелово-овсяницие-вых луговых степях. Сопутствующими видами H. krylovii являются Festuca lenensis Drob., Agropyron сristatum (L.) Beauv., Poa transbaicalica Roshev.,
Roshev., Alyssum obovatum (C. A. Mey.) Turcz., Pulsatilla flavescens (Zucc.) Juz., Potentilla tollii Trautv. и др. Травостой большинства сообществ с участием Н. krylovii имеет среднее проективное покрытие (40-60%). Проективное покрытие Н. krylovii составляет 1-3%. Степень пастбищной дигрессии (ПД) местообитаний определяли по видовому составу в растительных сообществах с использованием экологических шкал [6]. Популяционную жизненность как уровень продукционного процесса и способность к размножению оценивали по доле генеративных особей от общего числа виргиниль-ных и генеративных особей и по индексу возобновления, а виталитет ценопопуляций рассчитывали по IVC [7]. Морфологическую целостность оценивали по коэффициенту детерминации [8] как показателя корреляционной изменчивости морфологических параметров. Для изучения изменчивости морфометрических признаков H. krylovii отбирали случайным способом по 30 растений средневозрастного генеративного возрастного состояния из каждой популяции, у которых измерялись 18 морфологических параметров вегетативных и репродуктивных органов Н. krylovii [9-11]. Полученные данные обработаны с использованием пакета программ EXCEL и STATISTICA. Популяционные и организменные параметры показаны в табл. 1.
Интегральный показатель состояния ЦП (SC) определялся по среднему показателю из всех оцениваемых популяционных параметров [12] и оценивался по трехбалльной системе: 1 – (1,501,94) – вызывающая меньше всего беспокойства; 2 – (1,94-2,38) – находящаяся в состоянии, близком к угрожаемому; 3 – (2,38-2,83) – зависящая от сохранения. Система категорий соответствует категориям, используемым для видов низкого риска (категории редкости II, III) МСОП [13]. Кроме того, использован модифицированный метод круговых диаграмм [14].
Таблица 1. Популяционные и организменные параметры Helictotrichon krylovii и их условные обозначения
|
№ |
Популяционные параметры |
Условное обозначение |
№ |
Организменные параметры |
Условное обозначение |
|
1 |
пастбищная дигрессия, ступени |
ПД |
7 |
высота побега, см |
H |
|
2 |
плотность, шт. на 1 кв.м |
Р |
8 |
длина 1 листа,см |
L 1L |
|
3 |
индекс жизненности ЦП по размерному спектру |
IVC |
9 |
длина влагалища 1 листа, см |
L V1 |
|
4 |
Коэффициент детерминации признаков |
R2 |
10 |
Длина соцветия,см |
L fL |
|
5 |
доля генеративных особей от суммы взрослых особей, % |
g/v+g |
11 |
количество колосков, шт. |
N C |
|
6 |
индекс возобновления |
I B B |
Результаты и их обсуждения. В табл. 2 приведены средние значения по всем оцениваемым популяционным и организменным показателям состояния ЦП Н. krylovii. В табл. 3 приводят- ся балловые значения параметров оценки состояния и природоохранной значимости ЦП Helicto-trichon krylovii.
Таблица 2. Природоохранные показатели для оценки состояний ЦП Helictotrichon krylovii на верхнем течении р. Яна
|
№ ЦП |
Местообитание |
Популяционные показатели признаков |
Организменные показатели признаков |
|||||||||
|
ПД |
Р |
IVC |
R2 |
g/v+g |
Iв |
H |
L 1L |
L V1 |
L fL |
N C |
||
|
А1 |
г. Аппыт, подножие |
3,79 |
16 |
0,98 |
0,09 |
0,52 |
0,66 |
41,65 |
1,28 |
10,35 |
5,72 |
12,8 |
|
Б1 |
г. Боронук , подножие |
3,98 |
6,67 |
0,94 |
0,08 |
0,77 |
0,15 |
46,74 |
1,21 |
9,74 |
5,77 |
6,93 |
|
Х1 |
г. Хатыстах, подножие |
3,89 |
4,5 |
0,98 |
0,07 |
0,37 |
1,35 |
44,15 |
1,22 |
8,75 |
5,49 |
6,87 |
|
Т1 |
г. Тунэсэй, подножие |
3,72 |
17,67 |
1,13 |
0,11 |
0,25 |
2,62 |
55,94 |
1,47 |
11,39 |
6,43 |
13,87 |
|
Би1 |
г. Билир, подножие |
3,81 |
15 |
0,92 |
0,1 |
0,44 |
1,1 |
43,02 |
0,78 |
11,34 |
6,29 |
13,17 |
|
А3 |
г. Аппыт, ср. часть |
4,13 |
12,33 |
1,21 |
0,12 |
0,84 |
0,16 |
40,41 |
1,69 |
7,01 |
5,46 |
13,44 |
|
Б3 |
г. Боронук, ср. часть |
4,12 |
6,33 |
0,88 |
0,07 |
0,63 |
0,21 |
42,08 |
0,93 |
9,26 |
4,75 |
6,32 |
|
Х3 |
г. Хатыстах, ср. часть |
4,17 |
4,5 |
0,92 |
0,06 |
0,24 |
3,08 |
41,17 |
1,51 |
7,68 |
5,89 |
6,3 |
|
Т3 |
г. Тунэсэй, ср. часть |
4,19 |
18,67 |
1,13 |
0,12 |
0,27 |
2,4 |
53,56 |
1,56 |
12,24 |
7,54 |
14,36 |
|
Би3 |
г. Билир, ср. часть |
4,2 |
22,67 |
1,17 |
0,12 |
0,45 |
0,95 |
53,41 |
1,36 |
10,81 |
6,97 |
13,67 |
|
А6 |
г. Аппыт, вершина |
3,62 |
14 |
1,06 |
0,09 |
0,41 |
0,64 |
37,53 |
1,23 |
7,9 |
5,81 |
13,05 |
|
Б6 |
г. Боронук, вершина |
3,85 |
2,83 |
0,76 |
0,09 |
0,72 |
0,31 |
41,6 |
1,07 |
4,71 |
4,64 |
5,93 |
|
Х6 |
г. Хатыстах, вершина |
3,9 |
5,67 |
0,78 |
0,1 |
0,78 |
0,15 |
44,63 |
1,17 |
10,33 |
5,87 |
6,61 |
|
Би6 |
г. Билир, вершина |
3,83 |
16,33 |
1,21 |
0,14 |
0,38 |
1,44 |
38,76 |
0,75 |
11,41 |
6,35 |
13,41 |
Из 14 исследованных ЦП H. krylovii состояние 4 ЦП оценивается нами как вызывающая меньше всего беспокойства, 7 ЦП – как находящиеся в состоянии, близком к угрожаемому, и 3 ЦП находятся в состоянии, зависящем от сохранения. В наихудших условиях индивидуального и популяционного пессимума находятся ЦП Боронукские (ЦП Б1 SC=2,33; ЦП Б3 SC=2,83; ЦП Б6
SC=2,33) и Хатыстахские (ЦП Х1 SC=2,50; ЦП Х3 SC=2,50;ЦП Х6 SC=2,33). Для этих ЦП характерна низкая плотность, неполночленность онтогенетической структуры, низкий уровень организменных параметров, по сравнению с другими ценопопуля-циями (рис. 1). ЦП издавна испытывают интенсивную антропогенную нагрузку и подвержены к ранне-весеннему выпасу скота. Вблизи г. Боронук и г.
Аппыт находится с. Боронук. Местность г. Хаты-стах используется как «сайылычный участок» местными жителями. По горным массивам проходят множество тропинок, транспортные дороги, встречаются места загрязнений бытовыми отходами и костровища. Состояние ценопопуляций г. Аппыт – близкое к угрожаемому (SC 2,00-2,33). Базовые спектры полночленные, преобладают прегенера-тивные и генеративные особи; плотность особей характеризуется средними значениями (12-18 шт.); пастбищная дигрессия средняя. Индивидуальная жизненность растений (IVC) по размерному спектру – средняя. Организменные параметры невысокие, отличаются высоким количеством колосков. Состояние данных ЦП к настоящему времени вызывает опасение, поскольку эти ценопопуляции испытывают антропогенную нагрузку.
Таблица 3. Показатели состояния и природоохранной значимости ЦП Helictotrichon krylovii на верхнем течении р. Яна
|
ЦП |
Местообитание |
Популяционные показатели признаков |
SC* |
|||||
|
ПД |
Р |
IVC |
R2 |
g/v+g |
Iв |
|||
|
А1 |
г. Аппыт, подножие |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2,00 |
|
Б1 |
г. Боронук , подножие |
2 |
3 |
2 |
3 |
1 |
3 |
2,33 |
|
Х1 |
г. Хатыстах, подножие |
2 |
3 |
2 |
3 |
3 |
2 |
2,50 |
|
Т1 |
г. Тунэсэй, подножие |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
1 |
1,50 |
|
Би1 |
г. Билир, подножие |
1 |
3 |
2 |
2 |
3 |
3 |
2,33 |
|
А3 |
г. Аппыт, ср. часть |
3 |
3 |
1 |
3 |
1 |
3 |
2,33 |
|
Б3 |
г. Боронук, ср. часть |
3 |
3 |
3 |
3 |
2 |
3 |
2,83 |
|
Х3 |
г. Хатыстах, ср. часть |
3 |
3 |
2 |
3 |
3 |
1 |
2,50 |
|
Т3 |
г. Тунэсэй, ср. часть |
3 |
1 |
1 |
1 |
3 |
1 |
1,67 |
|
Би3 |
г. Билир, ср. часть |
3 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
1,83 |
|
А6 |
г. Аппыт, вершина |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
3 |
2,00 |
|
Б6 |
г. Боронук, вершина |
2 |
3 |
3 |
2 |
1 |
3 |
2,33 |
|
Х6 |
г. Хатыстах, вершина |
2 |
3 |
3 |
2 |
1 |
3 |
2,33 |
|
Би6 |
г. Билир, вершина |
2 |
1 |
1 |
1 |
3 |
2 |
1,67 |
Примечание: * - нумерация признаков соответствует таблице номерам признаков, приведенным в табл. 1.
Рис. 1. Состояния ЦП Helictotrichon krylovii на верхнем течении р. Яна (по Л.Б. Заугольновой, 1993)
Примечание: SC – интегрированный показатель состояния ЦП. Средние баллы 1,50-1,94 – вызывающая меньше всего беспокойства; 1,94-2,38 – близкое к угрожаемому; 2,38-2,83 – зависящая от сохранения
В состоянии меньше всего вызывающем беспокойство находятся 4 ЦП: Билирские ЦП Би3 (SC= 1,83) и ЦП Би6 (SC= 1,67) и Тунэсэйские ЦП Т1 (SC= 1,50) и ЦП Т3 (SC=1,67), находящиеся в отдалении от населенных пунктов и малопосещае-мые местным населением. Анализ по интегрированным оценкам параметров показал, что ЦП нормальные, базовые спектры полночленные, с высокими уровнями жизненности и плотности особей. Наблюдается высокая интегрированность организменных параметров, таких как высота, длина листа верхней формации, длина влагалища листа верхней формации и количество колосков. ЦП находятся в условиях индивидуального и популяционного оп-тимумов.
Таким образом, анализ состояния ЦП H. kry-lovii показал, что в целом по региону они находятся в состоянии близком к угрожаемому. В связи с этим необходимо принятие мер по мониторингу и охране степных сообществ верхнего течения р. Яны, испытывающих сильный антропогенный пресс. Основные предлагаемые меры по сохранению уникальных степных сообществ – это создание охраняемых участков на территории г. Аппыт и г. Тунэсэй. Необходимо проведение экологопопуляционного мониторинга по охране степных сообществ верхнего течения р. Яны.
Выводы: в результате эколого-популяционных исследований получены дополнительные данные о состоянии ценопопуляций Helicto-trichon krylovii . Анализ состояния ЦП H. krylovii показал, что большинство ЦП находятся в состоянии, близком к угрожаемому, а 3 ЦП зависят от сохранения. Необходимо принятие мер по мониторингу и охране степных сообществ верхнего течения р. Яна, испытывающих сильный антропогенный пресс.
Список литературы Состояние ценопопуляций Helictotrichon krylovii (Pavl.) Henrard. на верхнем течении реки Яна (северо-восточная Якутия)
- Захарова, В.И. Реликтовые степные сообщества Якутии//Вестник Томского университета. Биология. 2009. №2 (6). С. 5-9.
- Караваев, М.Н. Растительный мир Якутии/М.Н. Караваев, С.З. Скрябин. -Якутск, 1971. 124 с.
- Красная книга Якутской АССР. -Новосибирск: Издательство «Наука», 1987. 256 с.
- Красная книга республики Саха (Якутия). Т. 1: Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. -Якутск: Сахаполиграфиздат, 2000. 256 с.
- Гоголева, П.А. Конспект флоры высших сосудистых растений Центральной Якутии: Справочное пособие. -Якутск, 2003. 64 с.
- Троева, Е.И. Экологические шкалы флоры и микобиоты Якутии/Е.И. Троева, А.А. Зверев, А.Ю. Королюк, М.М. Черосов//Флора Якутии: географические и экологические аспекты. -Новосибирск: Наука, 2010. 188 c.
- Ишбирдин, А.Р. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений/А.Р. Ишбирдин, М.М. Ишмуратова//Методы популяционной биологии: Материалы VII Всерос. популяц. семинара. -Сыктывкар, 2004. Ч.2. С. 113-120.
- Ростова, Н.С. Корреляции: структура и изменчивость. -СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2002. 308 с.
- Работнов, Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах/Т.А. Работнов//Тр. БИН АН СССР. Сер. 3. Геоботаника. 1950. Вып. 6. С. 7-204.
- Уранов, А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов//Биологические науки. 1975. №2. С. 7-34.
- Ценопопуляции растений (основные понятия и структура). -М.: Наука. 1976. 217 с.
- Ишбирдин, А.Р. К оценке состояния и природоохранной значимости ценопопуляций редких видов/А.Р. Ишбирдин, М.М. Ишмуратова//Принципы и способы сохраниения биоразнообразия видов. -Йошкар-Ола: Мар.гос.ун-та. 2004. С. 150-151.
- Стратегия сохранения редких видов России: Проект. -М.: НИА, 2000. 56 с.
- Заугольнова, Л.Б. Подходы к оценке состояния ценопопуляций растений/Л.Б. Заугольнова, Л.В. Денисова, С.Б. Никитина//Бюлл. МОИП. Отд. Биол. 1993. Т. 98, вып. 5. С. 100-108.
