Определение структуры и динамики ценопопуляций растений, без сомнения, может считаться одним из перспективных направлений в современной фитоценологии. Важность популяционно-онтогенетических изысканий обусловлена не только их теоретическим значением, но и практическими требованиями современной биологии и охраны природы.
Целью нашей работы является изучение ценопопуляций василька скабиозового (Centaurea scabiosa Lam., Asteraceae). Это многолетнее травянистое длительно вегетирующее стержнекорневое растение с маловетвистым стеблем, широко распространенное в лесостепи Евразии. В литературе имеются некоторые сведения о биологии василька (Былова, 1994).
Вид был изучен нами на территории Самарского Сыртового Заволжья в составе ковылково-разнотравных, полынково-ковыльных, типчаково-шалфейных, ковылково-кострецовых и типчаково-полынковых сообществ. Характеристики популяций выявлялись нами в 2009-2011 гг. на территории оврагов Митин, Веселый, Чечера, долов Озерки, Голышка, Илюшин (Большеглушицкий район Самарской области) по известным методикам (Работнов, 1950; Уранов, 1975; Жукова, 1995 и др.).
Было установлено, что модельный вид является типичным представителем степной флоры и способен реагировать на изменения условий местообитаний, что отражается на структуре его ценотических популяций. Продолжительность онтогенеза василька в природе, по-видимому, может превышать 20 лет (Тюрина, 2012). Базовые онтогенетические спектры ценопопуляций являются неполночленными. Ядро их составляют генеративные растения. Рассчитанные демографические индексы показывают, что исследованные популяции василька скабиозового в Сыртовом Заволжье относятся к зрелым нормальным и угнетенным. Пространственная структура ценопопуляций характеризуется преимущественно групповым распределением особей. Агрегированное размещение растений обусловлено неоднородностью экотопа, характером размножения и слабой приживаемостью конкурирующих видов внутри скоплений особей василька.
Основные параметры онтогенетической структуры василька скабиозового на территории Самарского Сыртового Заволжья приведены в таблице.
Онтогенетические спектры ценопопуляций Centaurea scabiosa
|
Местообитание, номер ЦП |
Год исследования |
Онтогенетические состояния,% |
|||||||
|
j |
im |
v |
g1 |
g2 |
g3 |
ss |
sc |
||
|
1. Овраг Веселый |
2009 |
0 |
0 |
0 |
0 |
7 |
93 |
0 |
0 |
|
|
2010 |
5 |
2,8 |
24,3 |
26,3 |
13,8 |
26,6 |
0,9 |
0,9 |
|
|
2011 |
6,7 |
4,8 |
23 |
23,6 |
10,9 |
30,6 |
1 |
1 |
|
2. Дол Илюшин |
2009 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
0 |
0 |
|
|
2010 |
10,9 |
4,3 |
22,5 |
24,6 |
22,5 |
25,4 |
0,6 |
0,5 |
|
|
2011 |
14,5 |
4,3 |
14,5 |
26,1 |
8,7 |
31,9 |
0 |
0 |
|
3. Овраг Чечера |
2009 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
100 |
0 |
0 |
|
|
2010 |
14,6 |
5,6 |
20,2 |
25,8 |
9 |
29,8 |
0,3 |
0,2 |
|
|
2011 |
11,2 |
4,7 |
18,7 |
26,2 |
14 |
25,6 |
0,5 |
0,2 |
|
Всего |
|
7 |
2,9 |
13,6 |
17 |
9,4 |
49,3 |
0,4 |
0,3 |
Для базового онтогенетического спектра характерно преобладание старых генеративных растений, молодые генеративные выходят на субдоминирующую позицию, общее число генеративных особей более 75%. Еще почти 25% приходится на предгенеративные экземпляры, субсенильных менее 1%.
Во всех изученных популяциях василька скабиозового динамика онтогенетической структуры сходная. В мае более 80% составляют особи, находящиеся в предгенеративном периоде онтогенеза; в июне-июле молодые растения отсутствуют, а популяция на все 100% состоит из генеративных растений; в августе молодые растения также отсутствуют, но около 10% особей от общего их числа составляют постгенеративные растения.
В результате нами установлено, что в популяциях василька скабиозового у условиях степной зоны (Самарское Сыртовое Заволжье) проростки появляются из семян весной и в начале лета после прохождения естественной зимней стратификации в условиях наибольшей влажности почвы; покой семян, по-видимому, органический, зародыш имеет стадию покоя и сразу не прорастает; проростки не появляются в июле-августе, что может служить адаптацией к засушливым условиям существования в условиях степной зоны; весной проростки появляются массово, но также подвержены катастрофической элиминации; выжившие молодые растения быстро проходят начальные стадии развития, активно наращивая биомассу; при наступлении длительной засухи генеративные растения могут переходить в стадию покоя, переживая не благоприятные условия; воздействие высоких температур приводит к переходу растений в состояние субсенильное, ложное субсенильное (истинно генеративное, но зафиксированное после засыхания и осыпания корзинок) или отмирающее; ядро популяции составляют генеративные, наиболее устойчивые и длительно существующие, особи.
В настоящее время пока остается неизвестным, возможен ли переход растений прегенеративного периода в состояние покоя. Этот признак требует дальнейшего уточнения.
Сведения об изменениях в популяциях василька скабиозового могут быть востребованы при изучении динамики растительного покрова степной зоны европейской части России.
Список литературы
1. Былова А.М. Некоторые биологические особенности василька русского // Успехи экологической морфологии растений и ее влияние на смежные науки. Межвузовский сборник научных трудов. Под общ. ред. проф. А.Г. Еленевского. - М: Прометей. МГПУ им. В.И. Ленина, 1994. - С. 71-72.
2. Жукова Л.А. Популяционная жизнь луговых растений. - Й.-Ола, 1995. - 224 с.
3. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Тр. БИН АН СССР. Сер. 3. Геоботаника. Вып. 6. - М.-Л.; 1950. - С. 77-204.
4. Тюрина Т.А. Онтогенетическая структура Centaurea scabiosa в Самарском Сыртовом Заволжье // Структурно-функциональная организация и динамика растительного покрова: материалы Всеросс. научно-практ. конф. с международ. участием, посв. 100-летию со дня рождения д.б.н., проф. В.Е. Тимофеева. 1-3 февраля 2012 г. - Самара. Самара: ПГСГА, 2012. - С. 149-151.
5. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Биол. науки. - 1975. - № 2. - С. 7-34.