Зайнитова Алина Рифовна1, Наумова Лениза Гумеровна2
1 – магистрант ФГБОУ ВПО БГПУ им. М. Акмуллы, г. Уфа, Россия
2 – профессор БГПУ им. М. Акмуллы, к.б.н.
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОПУЛЯЦИИ TRIFOLIUM PRATENSE L. В СООБЩЕСТВЕ ОСТЕПНЕННОГО ЛУГА, ИСПЫТЫВАЮЩЕМ ВЛИЯНИЕ УМЕРЕННОМ ВЫПАСА
Введение
Актуальность исследования. Одним из актуальных разделов современной науки о растительности является популяционная экология растений [2,6,8]. Популяционная экология растений позволяет дать «диагноз» состояния видов в составе растительных сообществ. На основе данных популяционной экологии можно прогнозировать устойчивость популяций в растительном сообществе. В этой статье приведены результаты изучения популяции важного бобового растения Trifolium pratense L., которое является кормовым, лекарственным и интродуцировано в культуру (выведено много сортов [4]). Это растение негативно относится к выпасу [8].
Цель исследования: выполнить анализ состояния популяции Trifolium pratense в сообществе остепненного луга, испытывающего умеренное пастбищное воздействие.
Задачи исследования:
– получить репрезентативную выборку данных о состоянии популяции;
– выполнить статистический анализ основных биоморфологических признаков растений;
– оценить виталитет популяции с использованием разных признаков.
При выполнении работы были использованы подходы современной популяционной экологии растений [1,3,5].
Методика исследования
Объект исследования. Исследование выполнено в Чекмагушском районе РБ в растительном сообществе остепненного луга, расположенного в 2 км к северу от деревни Аблаево. Число видов в сообществе – 25. В составе сообщества представлены Poa angustifolia1 (обилие 3 балла), Ranunculus acris, Fragaria viridis, Lathyrus pratensis, Filipendula vulgaris, Leocanthemum vulgare, Festuca pratensis, Dactylis glomerata, Vicia cracca и др. Сообщество испытывает умеренное влияние выпаса. Вследствие этого в его составе представлены синантропные виды – Trifolium repens, Cichorium inthybus, Berteroa incana, Bunias orientalis и др. На основании анализа видового состава можно заключить, что сообщество представляет порядок Galietalia veri Mirk. et Naumova 1986 класса Molinio-Arrhenatheretea R.Tx. 1937 em. R. Tx. 1970.
Методы сбора и обработки данных. Для анализа популяции Trifolium pratense была получена случайная выборки из 20 растений. Измерялись три параметра, отражающих общее состояние растений в популяции (Наумова, Злобин, 2009): высота, число побегов, число соцветий [2].
Кроме того, поскольку мы не могли использовать показатель «вес особи», был использован синтетический показатель «мощность растения», который определяется как произведение числа побегов на высоту растения [1].
Выполнена статистическая обработка материала (рассчитаны основные параметры, характеризующие выборку). Виталитет популяции определялся по методике Ю.А. Злобина [1,2]: значения признаков ранжировались, ряд разбивался на три части и определялось соотношение частот в трех классах величины признаков. Использовалось четыре признака – высота, число побегов, число соцветий, мощность растений.
Результаты исследования и их обсуждение
Характеристика биоморфологических признаков приведена в таблице 1. Из таблицы очевидно, что средняя высота особей составляет 31 см, среднее число побегов – 5,2, а среднее число соцветий – 8,3.
Таблица 1
Статистическая характеристика основных биоморфологических признаков популяции Trifolium pretense
Признак
|
Высота
|
Число
побегов
|
Число
соцветий
|
Мощность растений
|
Среднее арифметическое, см
|
31
|
5,2
|
8,3
|
158,6
|
Ошибка выборочности, см
|
1,21
|
0,53
|
8,59
|
16,4
|
Коэффициент вариации, %
|
17,48
|
45,57
|
38,43
|
44,7
|
Пределы, см
|
20-40
|
2-9
|
3-14
|
68-324
|
Эмпирический интервал вариационного ряда
|
20
|
7
|
11
|
256
|
Эти признаки вариабельны. В наибольшей степени варьируют число побегов на растении и мощность растений: коэффициент вариации составляет 45,57% и 44,7%. Это можно объяснить тем, что число побегов в наибольшей мере испытывает влияние фитоценотического окружения и микровариации экотопа. В наименьшей степени варьирует высота растений (коэффициент вариации – 17,48%), что связано с тенденцией растений достигать высоты полога в сообществе. Число соцветий во многом определяется числом побегов, и потому коэффициент вариации этого показателя имеет довольно высокое значение – 38,43%.
В таблице 2 приведена оценка виталитета популяции по четырем признакам. По числу побегов, числу соцветий и мощности растений популяция оценивается как депрессивная (преобладают особи с малым числом побегов). Эти три параметра тесно коррелируют: чем больше число побегов, тем больше на растении соцветий и, соответственно, больше мощность растения.
Таблица 2
Виталитет изученной популяции клевера по разным признакам
Признак
|
Доля участия в популяции особей
разных классов размерности, %
|
Тип популяции по виталитету
|
I
|
II
|
III
|
Число побегов
|
50
|
25
|
25
|
Депрессивная
|
Число соцветий
|
40
|
35
|
25
|
Депрессивная
|
Мощность растений
|
55
|
30
|
15
|
Депрессивная
|
Высота растений
|
25
|
40
|
35
|
Равновесная
|
Депрессивный характер популяции по этим признакам можно объяснить тем, что в сообществе имеет место высокий уровень конкуренции, и бобовые подавляются злаками. Кроме того, популяция испытывает влияние антропогенного фактора – выпаса, к которому Trifolium pratense неустойчив.
По признаку «высота растений» популяция оценивается как равновесная – преобладают особи средней высоты. Однако, как уже отмечалось, коэффициент вариации показателя «высота растений» низкий, и потому оценка виталитета по нему менее информативна.
Заключение
В результате исследования удалось показать, что популяция Trifolium pratense в сообществе остепненного луга, испытывающего влияние умеренного выпаса, характеризуется депрессивным типом виталитета.
По результатам исследования могут быть сделаны следующие выводы:
1) изученная популяция входит в состав растительного сообщества остепненного луга порядка Galietalia veri Mirk. et Naumova 1986 класса Molinio-Arrhenatheretea R. Tx. 1937 em R. Tx. 1970;
2) наиболее вариабельным признаком растений Trifolium pratense в изученной популяции является число побегов, с которым положительно связаны число соцветий и мощность растений. Этот признак отражает экотопическую и фитоценотическую неоднородность местообитания;
3) виталитет популяции, определенный по признакам «число побегов», «число соцветий» и «мощность растений» позволяет оценить ее как депрессивную, что связано с высоким уровнем конкуренции в растительном сообществе и влиянием выпаса.
Исследование выполнено на кафедре биоэкологии и биологического образования БГПУ им. М. Акмуллы.
Литература
1. Злобин Ю.А.. Теория и практика оценки виталитетного состава ценопопуляций растений // Ботанический журнал. – 1989. Т. 74. № 6. – С. 769-781.
2 Злобин Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точки роста. – Сумы: Университетская книга, 2009. – 263 с.
3. Ишмуратова М.М., Ишбирдин А.Р. К оценке состояния и природоохранной значимости ценопопуляций редких видов // Принципы и способы сохранения биоразнообразия. Сб. матер. Всерос. науч. конф. (18-24 сентября 2004 г.). – Йошкар-Ола, 2004. – С. 150-151.
4. Ларин И.В., Бегучев П.П. Луговодство и пастбищное хозяйство. 4-е изд. – Л.: Колос, 1975. – 528 с.
5. Марков М.В. Популяционная биология растений. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2012. – 387 с.
6. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности – Уфа: АН РБ, Гилем, 2012. – 488 с.
7. Наумова Л.Г., Злобин Ю.А. Основы популяционной экологии растений. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2009. – 88 с.
8. Работнов Т.А. Фитоценология. 3-е изд. – М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1992. – 350 с.
|