Особенности структуры ценотических популяций Cypripedium Calceolus L. (orchidaceae) в Самарской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ ЦЕНОТИЧЕСКИХ ПОПУЛЯЦИЙ CYPRIPEDIUM CALCEOLUS L. (ORCHIDACEAE) В САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

Ильина В.Н.

Аннотация

Сведения о структуре ценотических популяций редких растений имеют значение при оценке современного состояния вида в регионах и на протяжении всего ареала, а также при разработке мероприятий по охране природных комплексов. В Самарской области изучена онтогенетическая структура ценопопуляций редкого представителя Cypripedium calceolus L. (Orchidaceae). Среди основных лимитирующих увеличение численности вида факторов следует назвать особенности онтогенеза и антропогенные факторы. Базовый онтогенетический спектр является полночленным центрированным с преобладанием зрелых генеративных особей (44,8%). Спектры конкретных изученных ценопопуляций нередко отличаются от базового и имеют правосторонний характер. Около 60% ценопопуляций являются стареющими, 40% - зрелыми (с учетом критериев возрастности и эффективности популяций).

Ключевые слова: Cypripedium calceolus L., Orchidaceae, ценопопуляция, онтогенетическая структура, Самарская область.

Abstract

Information about the structure of coenotic populations of rare plants is important in the assessment of the current state of the species in the regions and throughout the area, as well as in the development of measures for the protection of natural complexes. The ontogenetic structure of coenopopulations of a rare plant, Cypripedium calceolus L. (Orchidaceae), in the Samara region is studied. It is necessary to mention the features of ontogenesis and anthropogenic factors among the main factors limiting the increase in the type of factors. Base ontogenetic spectrum is full-term centered with a predominance of mature generative individuals (44.8%). The spectra of the specific coenopopulations under study are often different from the base one and are right-handed. About 60% of coenopopulations are aging, 40% are mature (taking into account the age and efficiency criteria of populations).

Keywords: Cypripedium calceolus L., Orchidaceae, coenopopulation, ontogenetic structure, Samara Region.

В Самарской области, на территории которой в ходе антропогенной трансформации растительные сообщества все больше теряют свои естественные черты, осуществляется мониторинг ценотических популяций редких видов растений, в том числе некоторых представителей сем. Орхидные [1], [2], [3], [4]. Полученные сведения по структуре ценотических популяций редких растений необходимы для оценки современного состояния видов в регионе и разработки мероприятий по их охране.

Венерин башмачок настоящий, или желтый (Cypripedium calceolus L., Orchidaceae) охраняется на территории Самарской области, имеет категорию 3 - редкий вид [5]. Также он занесен в Список видов растений Европы, находящихся под угрозой исчезновения, включен в Приложение I к Бернской конвенции об охране дикой фауны и флоры и природных сред обитания в Европе (заключена в г. Берне 19.09.1979), в Приложение IIb к Директиве Европейского Союза о местах обитания видов растений, в Приложение II к Конвенции СИТЕС о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (подписана 3 марта 1973 г. в г. Вашингтон). Вид также включен в Красную книгу Российской Федерации [6]. Кроме Самарской области находится под охраной и в других регионах, в том числе в Республике Татарстан, Саратовской, Ульяновской и Оренбургской областях.

В Самарской области Cypripedium calceolus встречается в Предволжье на территории Ставропольского, Сызранского, Шигонского районов и в Заволжье в Борском, Елховском, Исаклинском, Кинельском, Клявлинском, Кошкинском, Красноярском, Похвистневском, Сергиевском, Челно-Вершинском, Шенталинском муниципальных районах. Обычно произрастает в сосново-широколиственных лесах на карбонатных почвах. Встречается в виде одиночных особей и небольшими по численности популяциями. Наиболее крупные популяции Cypripedium calceolusотмечены для территории Жигулевского заповедника, в Красноярском и Шигонском районах [5]. Большинство популяций находится в удовлетворительном состоянии.

Среди факторов, лимитирующих развитие и увеличение численности Cypripedium calceolus,следует отметить особенности онтогенеза, низкую эффективность семенного размножения и небольшой банк семян в почве, изменение ценотических условий местообитания при антропогенной нагрузке, рекреацию, в том числе сбор на букеты, выкопка растений в целях пересадки на садовые участки.

В настоящее время Cypripedium calceolus охраняется на территории Жигулевского государственного заповедника, Национального природного парка «Самарская Лука» и памятников природы регионального значения Самарской области «Рачейcкая тайга» (Сызранский район), «Меловые леса южной части Сенгилеевской возвышенности» (Шигонский район), «Сосновый древостой естественного происхождения» (Исаклинский район), «Красноармейский сосняк» (Кинельский район) и некоторых других природных комплексах. антропогенный ценопопуляция ареал охрана

Изучение онтогенетической структуры ценопопуляций Cypripedium calceolus проведено автором в 2010-2018 гг. в Самарской Заволжье и Предволжье. В ходе работ использовались традиционные методы популяционно-онтогенетических исследований. Учтены следующие возрастные (онтогенетические) состояния: проростки (p), ювенильные (j), имматурные (im), виргинильные (v), молодые генеративные (g₁), средневозрастные генеративные (g₂), старые генеративные (g₃), субсенильные (ss), сенильные (s). При оценке популяций использовались основные критерии (индексы замещения, восстановления, старения, возрастности, эффективности ценопопуляций.

Базовый онтогенетический спектр всех исследованных ценопопуляций Cypripedium calceolusпредставлен на рисунке. Преобладают в спектре зрелые генеративные особи (44,8%), на второй позиции находятся молодые генеративные растения - (17,4%). Значительную долю в составе ценопопуляций составляют виргинильные и старые генеративные особи - по 12,6%. Субсенильных растений немного (0,8%), сенильные особи не зарегистрированы, что является характерным признаком для многих орхидных растений. Особи начальных стадий онтогенеза представлены проростками (6,4%), ювенильными и имматурными растениями - по 3,2%. Таким образом, базовый спектр популяций Cypripedium calceolus является полночленным центрированным.

Рис. 1 - Базовый онтогенетический спектр Cypripedium calceolus (доли особей приведены в %)

Проведено исследование динамики онтогенетической структуры в 2-х популяциях Cypripediumcalceolus на территории Самарской области - в окрестностях с. Новый Кувак (Самарское Высокое Заволжье) и на территории памятника природы «Рачейская тайга» (Самарское Предволжье) (табл. 1). Спектры изученных ценопопуляций отличаются от базового для Самарской области, который в целом характеризуется как центрированный с высокой долей прегенеративных особей (около 25%). Указанные в статье ценопопуляции имеют низкую долю прегенеративных растений (от 2,7 до 14,9%, в среднем 6,5%) и высокий процент постгенеративных растений (1,1-17,9%, в среднем 10,7%), а спектр имеет правосторонний характер (табл. 2).

Таблица 1 - Онтогенетический состав ценопопуляций Cypripedium calceolus

Таблица 2 - Демографические особенности и типы ценопопуляций Cypripedium calceolus

Анализ демографической структуры ценопопуляций Cypripedium calceolus позволил установить их типы по критерию возрастности и эффективности [7] (таблица 2). Средние показатели индекса замещения особей в ценопопуляциях (I_з) - 0,08; индекса восстановления (I_в) - 0,09; индекса старения (I_ст) - 0,12; возрастности (?) - 0,55; эффективности (щ) - 0,80. В природной популяции в окрестностях с. Новый Кувак отмечено ее постепенное старение и заметным снижением доли прегенеративных особей; при достаточно равноценном составе генеративных растений в указанные годы исследования значительно возросло число особей постгенеративной фракции. На территории памятника природы регионального значения Самарской области «Рачейская тайга» состав онтогенетических групп особей изменился незначительно, хотя анализ демографических показателей позволил констатировать некоторое омоложение ценопопуляции и переход ее из стареющего типа к зрелому.

Как у большинства видов растений, в том числе и редких, произрастающих к близким к оптимальным условиям местообитаниях, закономерно наблюдается флуктуационная динамика онтогенетического состава. Однако увеличение антропогенной нагрузки на растительные сообщества, что отмечается в окр. с. Новый Кувак, приводит к старению ценопопуляций редкого в Российской Федерации и вСамарской области в частности вида Cypripedium calceolus.

Список литературы

1. Ильина В.Н. Онтогенетическая структура и состояние популяций некоторых редких видов сем. Оrchidaceae в Самарской области / В.Н. Ильина // Экология и география растений и растительных сообществ: материалы IV Международной научной конференции (Екатеринбург, 16-19 апреля 2018 г.). - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та; Гуманитарный ун-т, 2018. - С. 354-358.

2. Ильина В.Н. Онтогенетическая структура популяций пальчатокоренника мясо-красного (Dactylorhiza incarnata (L.) Soу, Orchidaceae) в Самарской области / В.Н. Ильина // Эколого-географические проблемы регионов России: материалы IX всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвящённой 100-летию со дня рождения к.г.н., доцента Алексея Степановича Захарова. 15 января 2018 г., г. Самара / отв. ред. И.В. Казанцев. - Самара: СГСПУ, 2018. - С. 59-62.

3. Ильина В.Н. Онтогенетическая структура ценотических популяций некоторых редких представителей сем. Orchidaceae в условиях антропогенного пресса (Самарская область) / В.Н. Ильина // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. - 2018. - Т. 27, № 4(1). - С. 34-39. DOI: 10.24411/2073-1035-2018-10088

4. Ильина В.Н. К вопросу оптимизации изучения растительного покрова Самарской области / В.Н. Ильина, А.Е. Митрошенкова // Ботаника в современном мире. Труды XIV Съезда Русского ботанического общества и конференции «Ботаника в современном мире» (г. Махачкала, 18-23 июня 2018 г.). Т. 1: Систематика высших растений. Флористика и география растений. Охрана растительного мира. Палеоботаника. Ботаническое образование. - Махачкала: АЛЕФ, 2018. - С. 259-262.

5. Красная книга Самарской области. Том I. Редкие виды растений и грибов / под редакцией С. А. Сенатора, С. В. Саксонова. - Самара, 2017. (Издание 2-е, переработанное и дополненное). - 384 с.

6. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). - М.: Т-во науч. изд. КМК, 2008. - 855 с.

7. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений / Л.А. Животовский // Экология. - 2001. - № 1. - С. 3-7.

8. Жукова Л.А. Популяционная жизнь луговых растений / Л.А. Жукова. - Йошкар-Ола, 1995. - 224 с.

9. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах / Т.А. Работнов // Труды БИН АН СССР. Сер. 3. Геоботаника. - 1950. - Вып.6. - C.77-204.

10. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов / А.А. Уранов // Биологические науки. - 1975. - № 2. - С. 7-34.

11. Ценопопуляции растений: Основные понятия и структура. - М.: Наука, 1976. - 216 с.

12. Ценопопуляции растений. Развитие и взаимоотношения. - М.: Наука, 1977. - 183 с.

13. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии). - М.: Наука, 1988. - 184 с.

Размещено на Allbest.ru