CC BY
99
Экология
УДК 574.3 +582.992
ЭКОЛОГО-ФИТОЦЕНОТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТООБИТАНИЙ
DACTYLORHIZA INCARNA ТА (L.) SOO. (СЕМ. ORCHIDACEAE JUSS.)
©2013 A.A. Барлыбаева, А.Р. Ишбирдин
Башкирский государственный университет, г. Уфа Поступила 16.06.2013
В статье даны результаты экологического анализа местообитаний ценопопуляций Dactylorhiza incarnata по шкале Д.Н. Цыганова на территории Республики Башкортостан, а также рассчитаны потенциальная и реализованная экологические валентности, коэффициент экологической эффективности и индекс толерантности.
Ключевые слова: Dactylorhiza incarnata, экологические шкапы, потенциальная экологическая валентность, реализованная экологическая валентность, коэффициент экологической эффективности, индекс толерантности.
Одним из широко распространенных видов семейства Orchidaceae во флоре Республики Башкортостан (РБ) является Dactylorhiza incarnata (L.) Soo. Это лугово-болотный вид с евроазиатским ареалом распространения, встречается преимущественно на сырых участках низинных и пойменных лугов, по берегам водоемов, на низинных и переходных болотах [12, 17-19, 22, 23].
На Урале произрастает на сырых, заболоченных лугах, на болотах и в смешанных лесах [10], на Южном Урале - на слабо-засоленных почвах [16]. На территории Челябинской области I), incarnata обитает в зарослях кустарников, на солонцеватых лугах [9], в евтрофных осоково-гипновых сообществах болот [6]. В Самарской области вид встречен на сырых лугах, моховых болотах [14].
В РБ встречается повсеместно, произрастает на сырых и заболоченных лугах, во влажных кустарниках [13]. На территории двух природных заповедников Башкирского (БГПЗ) и Южно-Уральского (ЮУГПЗ) встречается редко и отмечен на заболоченных и сырых разнотравно-злаково-осоковых сенокосных лугах [1, 2, 7]. По данным И.В. Суюнду-кова (2002) в Баймакском районе РБ вид произрастает на разнотравно-осоковых лугах, во вторичных фитоценозах по обочинам шоссейных дорог.
Все представители семейства Orchidaceae рекомендованы к особой охране на Урале [10, 11], но в новой редакции «Красной книги Республики Башкортостан» [8] I), incarnata не включен в состав редких и исчезающих видов.
Цель работы - изучить эколого-фитоценотические особенности местообитаний D. incarnata в естественных фитоценозах.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследования проводили с 2010-2012 гг. на территории РБ. Всего было исследовано 10 ценопопуляций (ЦП) D. incarnata. Ценопопуляции 1-3 про израстают в Предуралье, а ЦП 4-10 - в лесостепной части Зауралья.
Барлыбаева Алия Аглямовна, аспирант, e-mail: aliya.barlybaeva(a!mail.ru; Ишбирдин Аирам Римович, д.б.н., проф., e-mail: ishbirdin(S>mail.ru
Геоботанические описания были выполнены по методике, принятой в школе флористической классификации [21]. Оценка экологических условий местообитания проведена по составу видов в сообществах с использованием экологических шкал Д.Н. Цыганова [20].
С использованием подходов JI.A. Жуковой [3-5] нами рассчитаны: потенциальная (PEV) и реализованная (REV) экологические валентности вида, коэффициент экологической эффективности (Ke.eff) и индекс толерантности (It).
В основе распределения видов по фракциям валентности лежит экспертная оценка JI.A. Жуковой, согласно которой стеновалентными считаются виды, занимающие менее 1/3 шкалы, эвривалентными - более 2/3 шкалы, остальные виды - мезовалент-ными [3-4].
В работе представлены новые местонахождения D. incarnata, выявленные для данного региона.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Большинство исследованных ЦП произрастают на сенокосных лугах, подтапливаемых весной и не испытывают интенсивной антропогенной нагрузки. Во второй половине лета производится сенокошение, но к этому времени растения всех ценопопуляций (ЦП) успевают обсемениться. Только ЦП 2 (Уфимский район, окрестности с. Первушино), находящаяся вблизи территории проектируемого памятника природы «Чуркинские болота», испытывала сильную антропогенную нагрузку в виде выпаса и не была найдена на следующий год. Ценопопуляции 4-10, отличаются высокой численностью и большой площадью, но имеют наименьшую плотность особей (табл. 1).
Анализ PEV D. incarnata в системе экологических шкал Д.Н. Цыганова [20] показал, что только по отношению к фактору увлажнения почвы (PEV=0,46) вид является стеновалентным. Для вида фактор увлажнения почвы является лимитирующим. Об этом свидетельствуют исследования, проведенные в 2011 г. в ЦП 4 и 5. ЦП находились при повторном потоплении до середины июля, чему
Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3 (4) Таблица 1. Характеристика местообитаний Г), ¡псотою
№ ЦП Местоположение Растительное сообщество Площадь, м2 Численность Средняя плотность, шт/м2
1 Уфимский район, окрестности с. Асан класс МоНшо-АггЬепа1Ьеге1еа, порядок МоНше1аНа 100 более 130 -1,3
2 Уфимский район, окрестности с. Первушино штссА1о1то-Лгг1кпа(1кге(еа, порядок МоНше1аНа 2 33 16,5
3 Уфимский район, окрестности с. Подымалово класс МоНшо-АггЬепа1Ьеге1еа, порядок МоНше1аНа 105 более 100 -0,95
4 Баймакский район, окрестности с. Карышкино класс МоНшо-АггЬепа1Ьеге1еа, порядок МоНше1аНа -600 более 1000 особей -1,6
5 Баймакский район, окрестности с. Ахмерово класс МоНшо-АггЬепа1Ьеге1еа, порядок МоНше1аНа -700 более 1000 особей -1,4
6 Баймакский район, окрестности с. Басаево класс МоНшо-АггЬепа1Ьеге1еа, порядок МоНше1аНа -2500 более 50 -0,02
7 Баймакский район, окрестности с. Юмашево класс МоНшо-АггЬепа1Ьеге1еа, порядок МоНше1аНа - 1000 более 30 -0,03
8 Баймакский район, окрестности с. Юмашево класс МоНшо-АггЬепа1Ьеге1еа, порядок МоНше1аНа -2500 более 100 -0,04
9 Абзелиловский район, окрестности с.Муракаево класс МоНшо-АггЬепа1Ьеге1еа, порядок МоНше1аНа - 1000 более 50 -0,05
10 Абзелиловский район, окрестности с.Муракаево класс ЗсИеисИгепо - Саг1се1еа, порядок Сапсе(аИа БауаШа-пае - 1000 более 30 -0,03
способствовали проливные (затяжные) дожди и относительно низкая температура воздуха летом. В начале августа были проведены популяционные исследования, половина генеративных особей находилась в очень угнетенным состояние, половина - выпала. По нашим наблюдениям, I). театра хорошо переносит кратковременные затопления, такие как весенние - талыми водами. Это подтверждает анализ экологической шкалы переменности увлажнения почв (РЕУ=0,61). По данному анализу, вид является мезовалентным. Также по факторам термоклиматической (РЕУ=0,59), омброклиматиче-
ской (PEV=0,57), солевого режима почв (PEV=0,51), богатства почв азотом (PEV=0,60), освещенности-затенения (PEV=0,59) вид мезовален-тен, т.е. занимает промежуточное положение по адаптивности к этим экологическим условиям. Эв-ривалентным видом оказался по отношению к факторам континентальное™ климата (PEV=0,82), криоклиматической шкале (PEV=0,73) и кислотности почв (PEV=0,76).
Значения REV ценопопуляций оказались очень близкими к показателям PEV вида (рис. а,з), а в некоторых - совпали (рис. б,в,г,д,е,ё,ж).
Таблица 2. Характеристика потенциальной валентности D. incarnata
Экологические шкалы Экологическая позиция вида по шкале фактора PEV
Тт (1-17) 4-12 0,59 MB
Кп (1-15) 3-13 0,82 ЭВ
От (1-15) 5-11 0,57 MB
Сг (1-15) 3-12 0,73 ЭВ
Hd (1-23) 11-19 0,46 СВ
Тг (1-19) 3-11 0,51МВ
Nt (1-11) 1-7 0,60 MB
Rc (1-13) 7-11 0,76 ЭВ
Lc (1-9) 1-5 0,59 MB
ffl(l-ll) 7-9 0,61MB
Прим. Тт - термоклиматическая шкала, Кп - шкала континентальности климата. От - омброклиматическая шкала, Сг - криоклиматическая шкала, Нс1 - шкала увлажнения почв, Тг - шкала солевого режима почв, М -шкала богатства почв азотом, Яс - шкала кислотности почв, ГН - шкала переменности увлажнения почв; Ьс -шкала освещенности-затенения; СВ - стеновалентный, МВ - мезовалентный; ЭВ- эвривалентный; РЕУ - потенциальная экологическая валентность
Экология
цп з
ё Ж 3
Рис. Потенциальная и реализованная экологические валентности ЦП Dactvlorhiza incarnata в естественных ценозах.
Прим: на рисунках сплошной линией представлены показатели потенциальной экологической валентности (PEV), пунктирами - показатели реальной экологической валентности (REV)
В целом, реализованная экологическая ниша ЦП D. incarnata стремится к фундаментальной (рис. 1а-з). Данный факт связан с благоприятными экологическими условиями, в частности почвенными (Hd, Tr, Rc), для обитания вида.
Оценка экологических позиций местообитаний ЦП D. incarnata показала, что им охвачен значительный диапазон амплитуд всех экологических факторов, о чем свидетельствуют значения К ее. eff. (для климатических факторов от 71,0-100%, для почвенных факторов - от 72-100%, для фактора освещения затемнения - от 72,0-87,0%). Наибольшее экологическое пространство освоено видом по фактору солевого режима почвы (К ее. eff. от 77 до 100%) и по фактору увлажнения почвы (до 100%).
Индексы толерантности отдельно для климатических (Иклим.=0,68) и почвенных (Ипочв.=0,58) шкал показывают, что D. incarnata мезобионтен по этим факторам.
Таким образом, экологические позиции вида в естественных условиях по всем исследованным
факторам оказались широкими, что подтверждается высокими значениями
реализованных экологических валентностей и коэффициентами экологической эффективности.
По результатам наших исследований, D. incarnata является мезовалентным и мезобионтным видом для изученного региона.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Барлыбаева М.Ш., Горичев Ю.П., Пшлпратова М.М. Орхидные Южно-Уральского заповедника: систематический состав, ботаникогеографический анализ, распространение // Известия Самарского научного центра РАН. 2011. Т. 13. №5 (2). С. 55-59.
2. Жпрнова Т.В. Орхидные Башкирского заповедника (Южный Урал) // Изучение природы в заповедниках Башкортостана: Сб. науч. тр. Вып. 1. Миасс, 1999. С. 141-160.
3. Жукова Л.А. Биоиндикационные оценки экологического разнообразия растительных сообществ и их компонентов // Принципы и способы сохранения биоразнообразия: Материалы Всеросс. науч. конф. Йошкар-Ола: Изд. Map. гос. ун-та, 2004. С. 13-15.
Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3 (4)
4. Жукова Л.А. Оценка экологической валентности основных эколого-ценотических групп: подходы и методы // Восточноевропейские леса: история в голоцене и современность. М.: Наука, 2004. Кн. 1. С. 256-259.
5. Жукова Л.А., Турмухаметова Н.В., Акшенцев E.B. Экологическая характеристика некоторых видов растений // Онтогенетический атлас растений. Т V. Йошкар-Ола, 2007. С. 318-331.
6. Ивченко Т.Г. Сравнительная характеристика растительного покрова болотных сообществ некоторых особо охраняемых природных территорий Южного Урала // Мат. Всеросс. конф.. Ч. 5: Геоботаника. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2008. С. 117-120 с.
7. Пишурапюва М.М., На&нулпин ALII, Суюндуков IIB., Пшбирдин АР. Орхидеи Башкирского заповедника и сопредельных территорий. Уфа: АН РБ, Гилем, 2010. 176 с.
8. Красная Книга Республики Башкортостан: Т. 1: Расте- ния и грибы / Под ред. д-ра биол. наук, проф. Б.М. Мир-
кина, Уфа: Медиа Принт, 2011. 384 с.
9. Куликов П.В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения). Екатеринбург-Миасс, 2005. 537 с.
10. Кучеров Е.В., Мулдашев A.A., Галиева А.А". Охрана редких видов растений на Южном Урале. М., 1987. 202 с.
11. Мамаев С.А., Князев М.С., Куликов П.В., Филиппов Е.Г. Орхидные Урала: систематика, биология, охрана. Екатеринбург, 2004. 123 с.
12. Определитель сосудистых растений Центра европейской России. М., 1995. 560 с.
13. Определитель высших растений Башкирского АССР. М., 1988,1989.
14. С аксонов С.В., Конева Н.В. Конспект семейства ятрыш-никовых (Orchidaceae) Самарской области // Вестник Удм. ун-та. Биология. 2006. № 10. С. 43-50.
15. Суюндуков II.B. Особенности биологии, состояние це-нопопуляций некоторых видов семейства Orchidaceae на Южном Урале (Башкортостан): Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Пермь, 2002. 19 с.
16. Филиппов Е.Г. Внутривидовая изменчивость и экология видов рода Dactylorhiza Neeck ex Nevski (сем. Orchidaceae) на Урале: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Екатеринбург, 1997.
17. Флора СССР. Т. 4. Л.: АН СССР, 1935. С. 498-588.
18. Флора европейской части СССР. Т. 1-8. Л., 1974-1989.
19. Флора Сибири. Т. 1. Новосибирск, 1987. 256 с.
20. Цыганов Д.Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М.: Наука, 1983.196 с.
21. Braun-Blanquet J. Pflazensoziologie. 3.Aufl. Wien-New York, 1964. 865 S.
22. Schmeidt О. Eestimaa orchideed. Tallinn, 1996. 144 p.
23. Ziegenspeck H. Orchidaceae // Lebensgeschichte der. Blutenpflanzen Mitteleuropas. Stuttgart, 1936. Bd. 1. Lf. 4. 840 S.
ECOLOGICAL AND PHYTOCENOTICAL CHARACTERISTICS OF THE
DACTYLORHIZA INCARNATA (L.) SOO. (ORCHIDACEAE JUSS.) HABITATS
©2013 A.A. Barlybaeva, A.R. Ishbirdin
Bashkir State University, Ufa
The article gives the results of an environmental analysis of populations of habitat Dactylorhiza incamata scale D.N. Tsiganova in the territory of the Republic of Bashkortostan, besides the potential and realized ecological valency, ecological efficiency and tolerance index are calculated.
Keywords: Dactylorhiza incamata, ecological scale, the potential ecological valence, realized ecological valence factor environmental performance index oftolerance.
Barlybae\'a Aliya, postgraduate student, e-mail: ali-ya.barlybaeva(a!mail.ru; Ishbirdin Airat, Doctor of Biology, professor, e-mail: ishbirdin(a!mail.ru.
