Розмірні ознаки ценопопуляцій Polygonum aviculare L. в умовах заплавних лук Кролевецько-Глухівського геоботанічного району

Аналіз ознак ценопопуляцій Polygonum aviculare L., сформованих у різних місцезростаннях заплавних лук Кролевецько-Глухівського геоботанічного району. Дослідження ценопопуляцій Polygonum aviculare, які входять до складу монодомінантних угруповань.

Рубрика Биология и естествознание
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 05.04.2020
Размер файла 277,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Розмірні ознаки ценопопуляцій Polygonum aviculare L. в умовах заплавних лук Кролевецько-Глухівського геоботанічного району

На сьогодні вивчення розмірних параметрів рослин є важливою складовою частиною популяційних досліджень [1, 2]. Проведення такого аналізу, зокрема, дає змогу з'ясувати особливості та закономірності формування габітусу й архітектоніки рослин залежно від еколого-ценотичних умов місцезростань і загалом визначити ступінь їхньої сприятливості для існування певної ценопопуляції [3, 4, 5, 6, 7, 8]. Значущість результатів розмірно-морфометричних досліджень суттєво зростає у випадку, коли вони використовуються як базова основа для встановлення розмірної й особливо віталітетної структури ценопопуляцій [9]. Багаторічні наукові надбання представників Сумської наукової школи популяційної екології рослин доводять, що визначення в складі ценопопуляцій частки рослин різних класів розмірності та (чи) віталітету (життєвості) має не лише теоретичне, а й практичне значення. Дані про зазначені аспекти реагування рослин і їхніх ценопопуляцій на різні типи антропогенних впливів є важливими під час розробки науково обґрунтованих підходів, спрямованих на забезпечення сталого та невиснажливого використання природних ресурсів [10, 11, 12, 13, 14].

Зазначене вказує на доцільність й актуальність проведення розмірно-морфометричних досліджень для рослин, що належать до групи лікарських. Їх ценопопуляції часто зазнають прямого нерегламентованого антропогенного втручання, яке має наслідком зменшення та навіть повну втрату ресурсного потенціалу видів, які репрезентують цю групу. Відповідно, здійснення такого аналізу є доцільним і для Polygonum aviculare L. - виду, якому притаманна низка цілющих властивостей і значне поширення [15], однак він ще мало охоплений популяційним аналізом. Не є 16 винятком і ценопопуляції Polygonum aviculare, що зростають на теренах Північно-Східної України й, зокрема, розміщеного в її межах Кролевецько-Глухівського геоботанічного району.

Цьому регіону та його лучним угіддям притаманне значне багатство рослинного світу [16,17,18, 19]. З урахуванням розміщення в його межах значної кількості територій природно-заповідного фонду, у т. ч. й найбільшої в Сумській області природоохоронної установи - регіонального ландшафтного парку «Сеймський» площею 98 857,9 га та активним формуванням об'єднаних територіальних громад, перспективними планами розвитку яких не виключається реалізація бізнес - проектів із заготівлі й реалізації лікарської сировини, проведення в цьому регіоні досліджень, спрямованих на вивчення ценопо - пуляцій найбільш поширених лікарських рослин стає особливо необхідним.

Мета статті - оцінити розмірні характеристики рослин, представлених у складі ценопопуляцій Polygonum aviculare в умовах заплавних лук Кролевецько-Глухівского геоботанічного району.

Матеріали й методи

Дослідженнями було охоплено сім ценопопуляцій Polygonum aviculare, які зростають на заплавних луках Кролевець - Глухівського геоботанічного району. Усі вони входять до складу монодомінантних угруповань, провідну роль у формуванні яких відіграє саме Polygonum aviculare із проективним покриттям у межах 90-95 %. Для інших видів, репрезентованих у досліджуваних фітоценозах, цей показник не перевищує 2 %. Місцязростання угруповань суттєво відрізнялися між собою за ступенем та характером антропогенного впливу: для трьох із них характерні рекреаційні навантаження, для чотирьох інших - пасквальні (табл. 1).

Таблиця 1 Перелік статичних метричних морфопараметрів, використаних для оцінки стану рослин Polygonum aviculare

№ та умовне позначення ценопопуляції

Угруповання

Вид антропогенних навантажень

Ступінь

антропогенного

впливу

П1

Polygonum aviculare subpurum

Рекреаційні

1 особа/год./га

П2

Polygonum aviculare subpurum

Рекреаційні

3 особи/год./га

П3

Polygonum aviculare subpurum

Рекреаційні

12 осіб/год./га

П4

Polygonum aviculare subpurum

Пасквальні

2 шт. ВРХ/га

П5

Polygonum aviculare subpurum

Пасквальні

3 шт. ВРХ/га

П6

Polygonum aviculare subpurum

Пасквальні

4 шт. ВРХ/га

П7

Polygonum aviculare subpurum

Пасквальні

5 шт. ВРХ/га

Із метою оцінки розмірних параметрів рослин Polygonum aviculare застосовано морфометричний аналіз. При цьому в досліджуваних фітоценозах за випадковою схемою відбирали 25-30 рослин генеративного онтогенетичного стану. У них оцінювали величини 13 статичних метричних та 7 статичних алометричних показників (табл. 2, 3). Для оцінки статистичної достовірності отриманих кількісних даних та їх узагальнення застосовували точкове оцінювання й дисперсійний аналіз [23]. Це забезпечувалося використанням статистичних комп'ютерних пакетів STATISTICA та PAST.

Таблиця 2

Назва морфопараметра

Умовні позначення 1

Одиниця виміру

Загальна маса рослини

W

г

Загальна маса вегетативних органів

Wveg

г

Загальна фітомаса листків

WL

г

Фітомаса стебла

Wst

г

Фітомаса одного листка

WL 1

г

Загальна площа поверхні листків

A

см2

Загальна кількість листків

NL

шт.

Кількість бічних пагонів першого порядку

B

шт.

Довжина головного пагона

L

см

Діаметр стебла

D

Загальна маса репродуктивних органів

Wgen

г

Маса одного репродуктивного органа

Wgen1

г

Загальна кількість генеративних органів

Ngen

шт.

Таблиця 3. Перелік статичних алометричних морфопараметрів, використаних для оцінки стану рослин Polygonum aviculare

Назва морфопараметра

Умовні позначення та розрахункові формули морфопараметрів

Одиниця виміру

Площа листків на одиницю фітомаси

LAR = A / W

см2

Фотосинтетичне зусилля

LWR = WL / W

г/г

Відносний приріст

HWR = L / W

см/г

Відношення загальної площі листків до діаметра стебла

ADR=A/D

см2 /мм

Співвідношення між довжиною головного пагона та діаметром стебла

HDR = L / D

см/см

Репродуктивне зусилля

RE1=(Wgen / W) x100

%

RE2=(Wgen / А) х100

%

Результати оцінки розмірних величин рослин Polygonum aviculare засвідчують, що в кожному з місцезростань формуються особини зі специфічним комплексом значень провідних морфопараметрів. Для абсолютної більшості розмірних величин зареєстровані відмінності у величинах морфопараметрів у рослин із різних угруповань є статистично достовірними (табл. 5). Винятком є лише показники загальної маси вегетативних органів, кількості бічних пагонів і репродуктивного зусилля (RE1).

Усі морфопараметри демонструють свої особливості щодо змін величин за досліджуваними фітоценозами (рис. 1). Це вказує, що кожен із розмірних показників відіграє специфічну роль під час формування комплексу морфологічних адаптацій у рослин Polygonum aviculare до умов конкретних місцезростань.

Водночас їм притаманний і прояв певних загальних тенденцій. Так, найбільші значення восьми морфопараметрів (із 20 оцінених) зареєстровані в першій ценопопуляції. Найбільші показники ще чотирьох припадають на ценопопуляцію № 4. Тобто максимальні значення більшості розмірних показників відповідають місцезростанням, які зазнають найменш інтенсивних рекреаційних і паск - вальних впливів. Навпаки, найменші значення провідних морфопараметрів здебільшого реєструються в ценопуляції № 7, яка існує в умовах найбільш інтенсивного випасання худоби.

Загалом результати проведених досліджень засвідчують, що існування рослини й ценопопуляції Polygonum aviculare супроводжується активною реалізацією ними морфологічної пластичності [22], ознакою якої є наявність відмінностей середніх значень морфопараметрів за різними угрупованнями, так і морфологічної мінливості (проявляється у варіюванні абсолютних значень розмірних характеристик у межах конкретного фітоценозу). Факт реалізації морфологічної мінливості, зокрема, наочно доводять значення похибки середнього арифметичного, наведені в табл. 4.

Одним із результатів прояву як морфологічної мінливості, так і морфологічної пластичності, є формування в кожному з місцезростань рослин зі специфічною морфологічною структурою. Морфограми, представлені на рис. 2, наприклад, наочно демонструють: відмінною особливістю рослин із ценопопуляції № 1 є їх великий розмір. Значення низки морфопараметрів у них є більшими, ніж у рослин з інших місцезростань. Разом із тим рослини з цієї ценопопуляції вирізняються відносно невисокими показниками маси стебла.

Примітка. Позначкою «*» відзначено відмінності, що є статистично достовірними на рівні 95 % і вище.

Рис. 1. Зміна величин середніх значень морфопараметрів у рослин ценопопуляцій Polygonum aviculare за досліджуваними місцезростаннями (нумерація ценопопуляцій відповідає наведеній у табл. 1)

Таблиця 5. Морфометричні параметри рослин Polygonum aviculare в різних ценопопуляціях

Морфо-пара

метр

Умовні позначення ценопопуляцій

ПІ

П2

П3

П4

П5

П6

П7

X ± Sx

X ± Sx

X ± Sx

X ± Sx

X ± Sx

X ± Sx

X ± Sx

статичні метричні морфопараметри

W

15,51 + 1,431

10,25 + 0,353

8,66 + 0,251

8,64 + 0,261

8,28 + 0,287

8,78 + 0,336

8,24 + 0,266

W veg

9,14 + 0,973

9,79 + 0,367

9,36 + 0,216

9,28 + 0,307

9,05 + 0,263

9,83 + 0,324

9,17 + 0,279

WL

3,18 + 0,46

2,87 + 0,256

2,30 + 0,287

2,23 + 0,232

0,88 + 0,146

0,70 + 0,085

0,64 + 0,119

W st

3,51 + 0,233

5,04 + 0,208

5,92 + 0,337

5,89 + 0,398

5,34 + 1,434

7,90 + 0,374

7,39 + 0,289

WL 1

0,16 + 0,023

0,15 + 0,009

0,15 + 0,020

0,13 + 0,013

0,07 + 0,014

0,05 + 0,006

0,04 + 0,007

A

58,40 + 7,589

53,46 + 7,077

43,00 + 3,838

47,4 + 2,756

36,20 + 2,204

40,80 + 2,402

45,26 + 2,134

NL

22,33 + 2,672

20,13 + 0,899

16,00 + 0,985

17,26 + 0,538

12,33 + 0,721

13,66 + 0,784

15,93 + 0,581

B

3,80 +0,626

2,66 + 0,484

2,66 + 0,443

3,13 + 0,290

2,73 + 0,206

3,60 + 0,445

2,73 + 0,181

L

24,00 +2,122

19,66 + 1,240

21,06 + 1,274

25,86 + 1,103

20,13 + 0,638

24,60 + 0,855

22,53 + 0,975

D

0,40 +0,040

0,26 + 0,031

0,20 + 0,019

0,21 + 0,022

0,13 + 0,021

0,24 + 0,025

0,19 + 0,019

W gen

0,66 +0,128

0,49 + 0,073

0,44 + 0,086

0,50 + 0,060

0,38 + 0,047

0,17 + 0,017

0,20 + 0,028

W genl

0,04 +0,007

0,04 + 0,004

0,03 + 0,005

0,03 + 0,004

0,02 + 0,002

0,01 + 0,001

0,01 + 0,002

N gen

13,93 +2,721

13,05 + 1,770

12,26 + 1,685

16,86 + 1,290

15,20 + 0,921

11,06 + 0,813

11,40 + 0,741

статичні алометричні морфопараметри

LAR

3,64 + 2,721

5,02 + 0,641

4,84 + 0,380

5,57 + 0,457

4,36 +0,27

4,72 + 0,346

5,54 + 0,288

LWR

0,20 + 0,287

0,33 + 0,019

0,26 + 0,033

0,25 + 0,029

0,10 +0,016

0,07 + 0,01

0,07 + 0,014

HWR

1,56 + 0,023

2,10 + 0,077

2,37 + 0,115

2,98 + 0,171

2,38 +0,086

2,78 + 0,122

2,78 + 0,163

ADR

153,26 + 0,06

162,80+ 11,79

240,7 + 30,27

263,53 + 30,4

331,13 +37,69

210,88 + 31,5

263,22 + 31,04

HDR

64,40 + 19,29

74,55 + 5,735

138,06 + 22,3

151,53 + 21,87

186,53 +19,9

130,33 + 21,1

133,77 + 16,1

RE1

3,75 + 6,346

3,30 + 0,765

12,18 + 7,878

6,04 + 0,887

4,57 +0,558

2,01 + 0,244

2,64 + 0,413

RE2

1,02 + 0,633

0,60 + 0,132

1,29 + 0,267

1,06 + 0,155

1,12 +0,181

0,47 + 0,061

0,47 + 0,076

Рис. 2. Морфограми рослин Polygonum aviculare із різних ценопопуляцій, побудовані на основі результатів оцінки величин статичних метричних морфопараметрів (їх умовні позначення відповідають наведеним у табл. 2 та 3). На рисунку зображено такі ценопопуляції: П1; П3; П7

Суттєві антропогенні впливи мають наслідком не тільки загальне здрібнення особин Polygonum aviculare, а й прояв у їх архітектоніці своєрідних особливостей. У ценопопуляції № 7 на тлі пасквальних навантажень відбулась активізація формування пагонів, що проявилося як у збільшенні маси стебла, так і його довжини. Загалом, випас, порівняно з рекреаційним тиском, проявляє більшу силу впливу на значення розмірних величин рослин Polygonum aviculare. Так, для пасквальних навантажень значення цієї характеристики здебільшого варіюють у межах 34,1-76,8 %, а для рекреаційних - 16,2-53,5 %.

Морфологічні адаптації є важливою складовою комплексу заходів, які реалізуються на рівні рослин та ценопопуляцій Polygonum aviculare при їх пристосуванні до умов місцезростань загалом та до певних типів антропогенних навантажень. Зміни в розмірі рослин і в їх архітектоніці (наприклад збільшення відносних та абсолютних показників, пов'язаних із масою стебел або ж, навпаки, зменшення аналогічних показників, пов'язаних із масою листків), що проявляються на тлі антропопресії, мають наслідком суттєві зміни не лише кількісних, але і якісних показників лікарської сировини. Пасквальні навантаження, порівняно з рекреаційними, виявилися більш потужним чинником трансформації морфопараметрів рослин Polygonum aviculare. Виходячи з результатів розмірно-морфометричних досліджень, як потенційні осередки регламентованої заготівлі лікарської сировини можуть розглядатися популяції № 1 та 2, що зростають на фоні незначного рекреаційного впливу. Рослини, представлені в їхньому складі, є одними з найбільших за розміром та мають досить добре розвинену листкову поверхню, а самі популяції вирізняються одними з найвищих показників популяційної щільності 53,3-54,8 особин/м2 проти 34,8-43,2 особин/м2 на територіях із випасом.

Література

ценопопуляція геоботанічний заплавний

1. Злобін, Ю.А.; Скляр, В.Г.; Бондарєва, Л.М.; Кирильчук, К.С. Концепція морфометрії у сучасній ботаніці. Чорноморський ботанічний журнал; 2009, 1, с 5-22.

2. Злобин, Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точки роста; Университет. кн.: Сумы, 2009; с 263.

3. Скляр, В.Г. Розмірна структура

деревостанів сосни звичайної в лісах Новгород - Сіверського Полісся. Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия»; 2011, 4, с 292-302.

4. Скляр, В.Г. Морфологічні ознаки

проростків дуба звичайного в різних еколого - ценотичних умовах Новгород-Сіверського Полісся. Вісник Запорізького національного університету. Біологічні науки; 2011, 2, с 119-125.

5. Скляр, В.Г. Морфологічні параметри

дрібного підросту клена гостролистого в лісах Новгород-Сіверського Полісся. Вісник

Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія; 2012, 20, с 100-106.

6. Шерстюк, М.Ю. Морфометричні ознаки Oxycoccus palustris Pers. у болотних та лісоболотних фітоценозах Українського Полісся. Науковий вісник Східноєвропейського національного університету імені Лесі Українки; 2016, 7, с 78-83.

7. Скляр, Ю.Л. Ростові ознаки Potamogeton natans L. у різних еколого-ценотичних умовах водойм басейну Десни. Науковий вісник Східноєвропейського національного університету імені Лесі Українки; 2017, 7, с. 47-55.

8. Скляр, В.Г. Розмірна структура підросту Acer platanoides L. в лісових фітоценозах Лівобережного Полісся України. Вісник Львівського університету. Серія біологічна; 2015, 70, с 138-143.

9. Злобин, Ю.А.; Скляр, В.Г.; Клименко, А.А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методика изучения. Университетская книга: Сумы, 2013; с 439.

10. Злобин, Ю.А.; Кирильчук, К.С.

Популяционная структура пойменных луговых фитоценозов. Известия Гомельского

государственного университета имени Ф. Скорины; 2005, 6, с 65-70.

11. Бондарєва, Л.М.; Бєлан, С.С. Порівняльний аналіз віталітетної структури популяцій ценозоутворюючих злаків на територіях заказників заплави річки Сули та на ділянках із антропогенним використанням. Вісник Сумського національного аграрного університету; 2010, 4, с 15-21.

12. Кирильчук, К.С.; Баштовий, М.Г. Комплексний аналіз популяцій Trifolium pratense L. на заплавних луках лісостепової зони України. Науковий вісник Східноєвропейського національного університету імені Лесі Українки; 2018, 4, с 5-15.

13. Баштовий, М.Г. Популяційний моніторинг та функціональне зонування лісових рекреаційних екосистем як об'єктів зеленого туризму. Вісник Сумського національного аграрного університету; 2007, 10-11, с 201-204.

14. Тихонова, О.М.; Скляр, В.Г.; Коровякова,

Т.О. Популяційний аналіз та його використання у процесі регулювання забур'яненості

агрофітоценозів. Вісник Черкаського університету: серія «Біологічні науки»; 2016, 2, с 99-107.

15. Зубцова, І. В. Онтогенетична структура ценопопуляцій Polygonum aviculare L. в умовах Кролевецько-Глухівського геоботанічного району.

Науковий вісник Східноєвропейського національного університету імені Лесі Українки. Серія: Біологічні науки; 2016, 12, с 30-36.

16. Козир, М.С. Геоботанічна характеристика заплавних лук нижньої течії р. Сейм. Український ботанічний журнал; 2008, 5, с 656-665.

17. Козир, М.С. Рослинність заплавних лук р. Сейм (синтаксономія, динаміка, охорона). Автореф. дис. канд. біол. наук: спец. 03.00.05. Київ, Ін-т. ботаніки ім. М. Г Холодного НАН України, 2013, с 18.

18. Козир, М.С. Раритетні угруповання заплави річки Сейм. Проблемы и перспективы исследований растительного мира, Материалы междунар. науч. - практ. конф. молодых учених, 13-16 мая 2014 г. Ялта, с 10.

19. Заповідні скарби Сумщини; Андрієнко,

Т.Л. Ред.; Вид-во «Джерело»: Суми, 2001; с 208.

20. Карманова, И.В. Математические методы изучения роста и продуктивности растений. Наука: Москва, 1976; с 222.

21. Hunt R. Plant growth analysis. Arnold: London, 1978; p 67.

22. Злобин, Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. Изд-во Казанского ун-та: Казань, 1989; с 146.

23. Царенко, О.М.; Злобін, Ю.А.; Скляр, В.Г.; Панченко, С.М. Комп «ютерні методи в сільському господарстві та біології. Університет. кн.: Суми, 2000; с 203.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Еколого-морфологічна характеристика фонових представників іхтіофауни району дослідження. Аналіз видового складу іхтіофауни. Вікова і статева структура угруповань промислових видів. Фактори антропогенного походження, які негативно впливають на іхтіофауну.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 23.09.2012

  • Коротка фізико-географічна характеристика Коропського району, методика систематизування видового складу району дослідження. Характеристика біологічних особливостей основних різновидів птахів-синантропів, що заселяють досліджуваний Коропський район.

    курсовая работа [32,0 K], добавлен 21.09.2010

  • Фізико-географічна характеристика району дослідження. Видовий склад дендрофільних комах парку "Юність" Ленінського району м. Харкова, їх біологічні, фенологічні особливості та трофічні зв’язки. Особливості формування шкідливої ентомофауни в умовах міста.

    дипломная работа [66,2 K], добавлен 19.08.2011

  • Методика збору та обліку комах. Описання анатомо-морфологічних особливостей та огляд видового складу комах-шкідників Березнівського району. Характеристика фенології розвитку шкідників лісових біоценозів та розробка заходів зі зниження їх чисельності.

    дипломная работа [4,9 M], добавлен 19.10.2011

  • Геолого-геоморфологічна будова і рельєф, клімат та грунти області. Дослідження фауни, біології та хорології багатоніжок у біогеоценозах Ківецівського району, закономірності їх поширення у біогеоценозах. Особливості біології та екології Myriapoda району.

    дипломная работа [4,0 M], добавлен 12.09.2012

  • Природно-екологічні умови Березнівського району. Біологічні особливості видового складу тварин - гідробіонтів річки Случ. Облік водної ентомофауни. Кількісна оцінка видового складу тварин літоралі р. Случ. Методика дослідження тварин літоралі р. Случ.

    дипломная работа [6,6 M], добавлен 29.11.2011

  • Фізико-географічна характеристика корінного берега долини р. Сула Роменського району Сумської області. Ліси як безцінний дар природи району. Знайомство з основними квітковими рослинами досліджувальної території. Систематичний і екологічний аналіз флори.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 08.05.2011

  • Вплив внутрішніх та зовнішніх факторів на характер геоботанічного районування, конфігурація і структура ареалу. Фізико-географічне районування України. Біоценотична класифікація, картографування та районування за аналогічними та гомологічними ознаками.

    курсовая работа [44,6 K], добавлен 21.09.2010

  • Значення риб у водних біоценозах. Аналіз основного видового складу риб р. Случ. Характеристика природно-кліматичних умов району дослідження. Характеристика риб рядів окунеподібні, коропоподібні, щукоподібні. Особливості біології риб та їх поширення.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 08.02.2015

  • Дослідження структурної організації зоопланктонних угруповань річкової ділянки літоралі Каховського водосховища в літній період. Встановлення видового складу, представленості таксономічних груп, вивчення динаміки чисельності та біомаси зоопланктону.

    статья [615,9 K], добавлен 19.09.2017

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.