Біолого-екологічна характеристика видів роду Crocus L. в українських Карпатах та заходи щодо їх охорони

Исследована внутри- и межпопуляционная изменчивость морфологических признаков вегетативной и репродуктивной сфер. Анализ внутрипопуляционного варьирования морфологических признаков обоих исследуемых видов показал, что им свойственен главным образом средний (V=11-20%) уровень изменчивости. В характере межпопуляционного варьирования признаков C. heuffelianus выявлены некоторые закономерности. Так, чаще всего исследованные признаки достигают максимальных значений в равнинной популяции. С увеличением высоты местопроизрастания над уровнем моря эти показатели постепенно уменьшаются. Анализ корреляционной структуры особей C. heuffelianus позволил выделить корреляционные плеяды признаков на 0,1 %-ном уровне значимости. Во всех исследуемых популяциях выявлена взаимосвязь в 5 парах признаков. У C. banaticus взаимосвязь выявлена на 1%-ном уровне значимости в 6 парах признаков. У обоих видов во всех выявленных корреляционных парах преобладают признаки репродуктивной сферы.

Изучено распространение исследуемых видов в Украинских Карпатах. На основании обработки гербарных материалов (BP, BRA, CHER, CL, CWU, KRAM, KW, KWHA, LW, LWAKNS, LWS, PRC, SIB, SLO, UHM, UU, Гербарий Карпатского биосферного заповедника), литературных источников и собственных исследований в исследуемом регионе выявлено 102 локалитета C. heuffelianus и 17 локалитетов C. banaticus. Составлены карты распространения видов в Украинских Карпатах с применением системы координат UTM.

Составлены продромусы растительных сообществ с участием исследуемых видов. C. heuffelianus отмечен в 31 ассоциации, которые входят в состав 9 классов растительности, а C. banaticus - в 7 ассоциациях 4 классов растительности. Оптимум распространения C. heuffelianus находится в растительных сообществах классов Juncetea trifidi Hadaи 1946, Calluno-Ulicetea Br.-Bl. et R. Tx. ex Westhoff et al. 1946, Molinio-Arrhenatheretea R. Tx. 1937, Querco-Fagetea Br.-Bl. et Vlieg. in Vlieg. 1937. Оптимум распространения C. banaticus находится в растительных сообществах классов Querco-Fagetea Br.-Bl. et Vlieg. in Vlieg. 1937 та Quercetea pubescentis Doing-Kraft ex Scamoni et Passarge 1959.

C. heuffelianus и C. banaticus являются сезонными доминантами соответственно ранневесенней и осенней синузий травянистого покрова. Установлено, что на границах ареалов исследуемых видов изменяется их фитоценотическая приуроченность (эти изменения проявляются в отличиях спектра растительных сообществ с участием исследуемых видов на границе ареала от спектра в центре ареала), а также происходит сокращение фитоценотической амплитуды исследуемых видов.

В онтогенезе растений C. heuffelianus и C. banaticus выделены 4 периода и 7 возрастных состояний. По особенностям онтогенеза исследуемые виды относятся к типу моноцентрических биоморф с полной ранней неспециализированной дезинтеграцией. В природных местообитаниях видов установлена поливариантность развития особей, заключающаяся в существовании нескольких типов онтогенеза. Для обоих видов установлено два цикла воспроизведения: длительный - семенами и короткий - неглубокоомоложенными вегетативными диаспорами.

Исследованы важнейшие параметры репродуктивной биологии видов.У C. heuffelianus выявлены три типа вегетативного размножения - нормальная, юношеская и сенильная партикуляция, у C. banaticus - нормальная партикуляция.

Во всех исследуемых популяциях C. heuffelianus и C. banaticus варьирование количества семян достигает более высоких показателей, чем варьирование количества семяпочек. У C. heuffelianus уровень варьирования элементов семенной продуктивности достигает более высоких показателей в высокогорных популяциях. Процент обсеменения во всех исследуемых популяциях достигает высоких показателей (53.36 - 76.09 % у C. heuffelianus и 66.13 - 86.80 % у C. banaticus).

Установлено, что экологический оптимум у исследуемых видов реализуется в лесных фитоценозах. Экологический и фитоценотический оптимумы в популяциях обоих видов совпадают в условиях предгорного пояса южно-западного макросклона Украинских Карпат.

Ухудшение состояния, а также исчезновение некоторых популяций исследуемых видов обусловлено не биологическими особенностями видов, а является результатом чрезмерного антропогенного влияния. Особенное внимание следует уделять равнинным и предгорным локалитетам исследуемых видов. Некоторые из них (в окрестности с. Шаян Хустского района, объект охраны - C. heuffelianus, и в окрестности с. Онок Виноградовского района, объект охраны - C. banaticus) предложено обеспечить охраной путем создания двух природно-заповедных объектов.

Ключевые слова: Crocus heuffelianus Herb., Crocus banaticus J. Gay, Украинские Карпаты, хорология, эколого-фитоценотическая приуроченность, онтогенез, репродуктивная биология, структура популяций, охрана.

Mihaly A.V. Biological and ecological characteristics of genus Crocus species in Ukrainian Carpathians and measures of their protection. - Manuscript.

Thesis for a candidate's scientific degree of Biology, speciality 03.00.05 - Botany. - M.M. Gryshko National Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2002.

The thesis is devoted to the combined studies of population biology of genus Crocus species in the Ukrainian Carpathians. As a result of the systematics revision analysis the specific composition of the genus has been refined and found to embrace two species - Crocus heuffelianus Herb. (C. vernus (L.) Hill subsp. vernus) and C. banaticus J. Gay. One species (C. albiflorus Kit.) has been excluded from the flora of the Ukrainian Carpathians and Ukraine.

Variation of features of the vegetative and reproductive organs within and between the populations has been investigated. Chorology, ecological and phytocenotic attachment, ontogenesis of the species have been studied. Questions of reproduction biology of the species have been elucidated; age and vitality structure, density and productivity of populations have been studied. The causes of decrease of the species areas have been defined; measures on their gene pool conservation and practical utilization are offered.

Key words: Crocus heuffelianus Herb., Crocus banaticus J. Gay, Ukrainian Carpathians, chorology, ecological and phytocoenotic attachments, ontogenesis, reproductive biology, structure of populations, conservation

Размещено на Allbest.ru