Взаимосвязи биоморфологических признаков растений в популяции Tulipa gesneriana L. (Liliaceae) на Ергенинской возвышенности

Морфологические признаки и параметры роста в пределах организма растения обладают взаимными связями. Оценку корреляционных связей, как правило, используют для оценки целостности растений и степени их жизненности, что особенно актуально для видов растений, рекомендованных к охране, таких как виды тюльпанов [Кашин, 2014; и др.].

Объектом исследования является один из представителей семейства Liliaceae, луковичный эфемероид тюльпан двуцветковый — Tulipa gesneriana L. (= T. schrenkii L.) (Liliaceae) [Флора СССР, 1935; Мордак, 1979). В Красной книге Республики Калмыкия (2014) вид имеет категорию редкости II, обозначающую, что данный вид сокращается в численности, в Красной книге Российской Федерации (2008) вид имеет такую же категорию редкости. Этим обусловлена необходимость углубления знаний об экологии и биологии вида, что позволит разработать меры, предусматривающие охрану и дальнейшее сохранение вида. В литературе имеются единичные сведения о корреляционной структуре вида, часто в связи с выделением ключевых признаков при изучении его виталитетной структуры [Kashin, 2016]. Однако остаются актуальными вопросы выявления влияния условий произрастания на корреляционную структуру растений вида.

Целью работы было изучение изменчивости корреляционных взаимосвязей биоморфологических признаков растений в популяции Tulipa gesneriana L. (Liliaceae) на Ергенинской возвышенности в два вегетационных сезона.

Материал и методика исследования

Материал получали в соответствии с методиками, используемыми при сборе популяционного материала [Ценопопуляции растений, 1976; Уранов и др., 1977; Заугольнова и др., 1988; и др.]. В центральной части Ергенинской возвышенности изучали ценопопуляцию T. gesneriana в составе злаково-прутняково-лерхополын-ного ( Artemisialerchiana — Kochiaprostrata — Poaceta ) сообщества, приуроченную к светло-каштановым солонцеватым почвам. Сообщество занимает обширную территорию, охватывающую более 10 га. Случайным образом отбирали не менее 30 особей T. gesneriana , у которых проводили прижизненное измерение следующих признаков: высота (мм) растения, длина (мм) первого и второго междоузлий, длина (мм) цветочной стрелки, длина (мм) и ширина (мм) лепестка, длина (мм) и ширина (мм) нижнего, среднего, верхнего листьев.

Анализ корреляционной матрицы признаков проводили по Р. Е. Чеддоку [Chaddock, 1925; цит. по Ушенковой и др., 2019]. Если r < 0,3, то корреляция слабая. При r = 0,3–0,5 связь умеренная, при r = 0,5–0,7 — средняя, а при r = 0,7–0,9 — высокая, при r = > 0,9 — очень высокая. Обратную корреляцию также делили на эти же градации, но с отрицательными значениями коэффициента корреляции.

Результаты и их обсуждение

Учитывая то, что взаимосвязи между биоморфологическими признаками растений в ценопуляции T. gesneriana могли зависеть от плотности растений, в работе был также проведен учет частоты встречаемости особей. Под плотностью понимали число растений на 1 м².

В первый год исследования в ценопопуляции количество особей в разных участках трансекты изменялось в пределах от 7 до 21 растения, что составило в среднем 12,5 особи. Во второй год плотность растений достигла 37,3 шт./м2, что больше, чем в предыдущем году, на 24,8 шт./м2 (табл. 1).

Таблица 1

Частота встречаемости растений в ценопопуляции Tulipa gesneriana

Учитывая, что в фитоценотических и эдафических условиях, в которых произрастает ценопопуляция, в последовательные годы не происходит резких изменений, в нашем исследовании проведен анализ основных климатических данных в первые четыре месяца года (табл. 2).

Таблица 2

Климатические условия в период исследования, по данным метеостанции «Элиста» (архив погоды на сайте www.rp5)

От условий этого периода особенно зависит вегетация T. gesneriana . В период исследования суммарный объем осадков (мм) в январе — апреле 2022 г. примерно в два раза больше, в то время как среднемесячная температура, напротив, в январе — апреле 2022 г. более чем в два раза выше. Отсюда следует, что варьирование рассматриваемой характеристики ценопопуляции — частоты встречаемости особей, по-видимому, зависит от динамики температурных данных.

В ценопопуляции T. gesneriana в 2021 г. отмечали слабые положительные и отрицательные взаимосвязи, умеренные, заметные, высокие и очень высокие положительные взаимосвязи, среди которых наибольшую долю (33,3–66,7 %) составили умеренные положительные взаимосвязи. Наибольшую долю взаимосвязей высокого уровня, равную 16,7 %, отмечали для 3 признаков: параметров среднего листа и ширины нижнего листа (рис. 1).

В условиях 2022 г. в ценопопуляции умеренные положительные взаимосвязи продолжали преобладать (25,0–66,7%). Обращаем внимание на то, что резко возросла доля заметных, высоких и очень высоких положительных взаимосвязей по сравнению с предыдущим годом исследования. Например, по высоте растений с 8,3 до 50,0 % — и так по всем остальным 11 исследованным признакам (рис. 1).

Рис. 1. Доля пар с высоким уровнем взаимосвязей для признаков растений в ценопопуляции T. gesneriana

Заключение

Таким образом, при сопоставлении корреляций между признаками у растений T. gesneriana с показателями климата и плотности следует, что при увеличении плотности, понижении влагообеспеченности и высоких температурах организм растений T. gesneriana реагирует усилением взаимосвязей между признаками.