CC BY
38
Сулейманова Э.Н.1, Ишмуратова М.М.2
1Башкирский государственный университет, г. Уфа,
2Башкирский государственный природный заповедник, п. Саргая
ЭКОЛОГО-ФИТОЦЕНОТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ VALERIANA WOLGENSIS KAZAK. В ГОРНО-ЛЕСНОЙ ЗОНЕ РЕСПУБЛИКИ
БАШКОРТОСТАН
Изучена эколого-фитоценотическая характеристика 10 ценопопуляций Valeriana wolgensis Kazak. в горно-лесной зоне Южного Урала. Показано, что вид обитает в сообществах 4 классов, по факторам освещенности, увлажнения, кислотности и богатства почвы является стеновалентным и стенобионтным.
Ключевые слова: Южный Урал, Valeriana wolgensis, фитоценоз, экологические характеристики.
Последние десять лет нами ведутся исследования с видами ряда Officinales рода Valeriana [1, 9, 6]. Для дифференциации видов кроме морфологических признаков нами предложено использовать в качестве дополнительных таксономических признаков фитоценотические, экологические и фенологические характеристики видов.
Valeriana wolgensis Kazak. (валериана волжская) в значительной степени сходна по внешнему облику с V. officinalis L. s. str, к тому же виды имеют перекрывающиеся ареалы, что затрудняет их дифференциацию при совместном их произрастании.
Valeriana wolgensis характеризуется восточноевропейским типом ареала [2]. В Республике Башкортостан чаще встречается в северо-восточных лесостепных районах Башкирского Зауралья, в горно-лесной зоне Южного Урала и в Пре-дуралье. Вид характеризуется очень широким фитоценотическим ареалом, произрастает в различных сообществах, от равнинных до горных на высотах до 1500 м над ур. м [8, 5]. В связи с этим изучение экологической и фитоценотической приуроченности V. wolgensis представляет интерес.
В настоящей работе представлены результаты исследования экологических и фитоцено-тических характеристик Valeriana wolgensis Kazak. в условиях горно-лесной зоны на территории Южно-Уральского государственного природного заповедника.
Материал для исследования был собран в 2006-2008 г.г. на территории Южно-Уральского государственного природного заповедника (Бе-лорецкий район Республики Башкортостан).
Исследовано 10 ЦП V.wolgensis: ЦП 1 - г. Ду-нан-сумган, 975 м над ур.м., склон восточной экспозиции, 56 квартал, опушка леса с преобладанием березы; ЦП 2 - хребет Юша, 900 м над ур.м.,
склон северо-восточной экспозиции, 42 квартал, опушка леса с преобладанием березы; ЦП 3 - хр. Юша, 870 м над ур.м., склон восточной экспозиции, поляна «Зимовка», 28 квартал, опушка леса с преобладанием лиственницы; ЦП 4 - хр. Юша, склон западной экспозиции, г. Кайын-тубэ, 920 м над ур.м., опушка леса с преобладанием березы; ЦП 5 - хр. Нары, склон западной экспозиции, 500 м над ур.м., 65 квартал, опушка леса с преобладанием березы; ЦП 6 - между двумя хр. Белягуш и Нары, 575 м над ур.м., 72 квартал, опушка леса; ЦП 7 - хр. Ямантау 750 м над ур.м., опушка леса; ЦП 8 - хр. Ямантау, 550 м над ур.м., опушка леса; ЦП 9 - хр. Ямантау, 450 м над ур.м., опушка леса; ЦП 10 - окраина города Межгорье, 700 м над ур.м., опушка леса с преобладанием березы.
Описания растительных сообществ с V. wolgensis проводили согласно общепринятым геоботаническим методикам [7], по девятибалльной шкале Браун-Бланке.
Оценка экологических условий местообитаний проведена по составу видов в сообществах с использованием экологических шкал Г. Эллен-берга [10]. При этом оценено отношение видов к факторам освещенности, влажности, кислотности и богатству почвы.
Степень кислотности почвы в сообществах с V. wolgensis определяли двумя способами: при помощи экологических шкал [10] по составу видов в растительных сообществах и потенци-ометрически в солевой вытяжке (рН) [3].
Экологическая валентность видов дана по Л.А. Жуковой [4]. Индекс толерантности рассчитывали по формуле К=сумма ЕУ/сумму шкал. Стенобионтными считаются виды, у которых Іґ.<0,34; гемистенобионтными-<0,46; ме-зобионтными-<0,56; гемиэврибионтными-<0,67; эврибионтными->0,67.
Сообщества с V.wolgensis обладают следующими характеристиками: общее проективное покрытие в среднем 60-85 %, средняя высота травостоя 75-90 см, плотность растений V. wolgensis на 1 м2 в среднем 40 - 60 экземпляров.
В горно-лесной зоне V. wolgensis встречается преимущественно в сообществах горных лугов и опушек лесных полян с преобладанием видов класса Molinio-Arrhenatheretea R.Tx. 1937 em. R. Tx. 1970 (диагностические виды Dactylis glomerata, Ranunculus acris, Vicia cracca, Achillea millefolium).
Из видов диагностирующих порядок влажных лугов Molinietalia W. Koch 1926 встречаются Filipendula ulmaria, Sanguisorba officinalis. Из видов диагностирующих порядок Galietalia veri Mirkin et Naumova 1986 встречается Polygonum alpinum, Galium verum. Из союза Polygonenion krascheninnikovii Kashapov 1985 встречается Alchemilla vulgaris, Veronica chamaedrys, Polygonum bistorta, Trollius europeus, Trifolium pratense.
Сообщества с V.wolgensis имеют признаки и других классов горной и лесной растительности. Здесь встречаются виды класса высокотравий Mulgedio-Aconitetea Hadac et Klika in Klika et Hadac 1944 (диагностические виды Veratrum lobelianum, Myosotis sylvatica, Aconitum excelsum, Angelica sylvestris, Lathyrus gmelinii, Pleurospermum uralense) и лесных опушек классов Galio-Urticetea Passarge 1967 (диагностические виды Aegopodium
podagraria и Urtica dioica) и Trifolio-Geranietea Sanguinei Th.Muller 1961 (диагностические виды Hypericum perforatum, Origanum vulgare, Silene nutans).
Оценка экологических условий местообитаний V. wolgensis в ЮУГПЗ по факторам освещенности, влажности, кислотности и богатства почвы представлена в таблице.
Исследованные популяции обитают преимущественно на опушках леса, 80 % популяций предпочитают условия полусвета (6-я ступень шкалы Элленберга). Лишь 20 % популяций относятся к полутеневым растениям, обитающие редко при полном освещении, но при количестве света более чем 10 % (5-я ступень шкалы Элленберга). В целом, по фактору освещенности V. wolgensis относится к растениям полусвета, часто растут при полном свете, но могут расти и в тени (6-я ступень шкалы Элленберга).
Valeriana wolgensis в целом является индикатором влажности, растет на хорошо увлажненной почве (6-я ступень шкал Элленберга).
Valeriana wolgensis обитает на почвах богатых питательными веществами (6-я ступень шкалы Элленберга). На градиенте высотности фактор богатства почвы меняется следующим образом: выделяются две группы ценопопуля-ции - горные, обитающие на высотах от 700 до 975 м над ур. м. (ЦП 1-4, 7,10) и низкогорные,
Таблица 1. Экологические характеристики местообитаний Valeriana wolgensis
Ценопопуляция, №, локалитет Высота над ур. моря, м Экологические факторы, в баллах Кислотность почвы, pH
освещенность влажность почвы богатство почвы кислотность почвы
1. г. Дунан-сумган 975 6,7 5,7 5,3 6,4 6,71
2. хребет Юша 900 6,6 5,2 4,2 5,3 4,60
3. хребет Юша 870 6,2 5,2 5,7 5,9 4,31
4. хребет Юша г. Кайын-тубэ 920 6,5 5,5 4,9 5,5 4,05
5. хребет Нары 500 5,8 5,7 5,4 5,4 3,78
6. между хребтами Белягуш и Нары 575 6,2 5,5 5,9 6,5 5,80
7. хребет Ямантау 750 4,8 5,6 6,0 6,2 5,04
8. хребет Ямантау 550 6,6 5,4 5,8 6,1 4,15
9. хребет Ямантау 450 4,5 6,1 6,1 5,1 4,35
10. окраина города Межгорье 700 5,9 6,7 5,9 5,7 6,18
среднее 6 6 6 6 5
min max 4,5/6,7 5,2/6,7 4,2/6,1 5,1/6,5 3,78/6,71
обитающие на высотах от 450 до 575 м над ур. м. (ЦП 5, 6, 8,9). Горные ценопопуляции предпочитают умеренно богатые питательными веществами почвы (5-ступень шкалы Элленберга). Низкогорные ценопопуляции произрастают на почвах богатых питательными веществами (6я ступень шкалы Элленберга).
Вид предпочитает почвы от умеренно кислых до слабощелочных (6-я ступень шкалы Элленберга). Анализ кислотности показал, что V. wolgensis встречается преимущественно на почвах кислых (от сильно до слабокислых), а также встречается на близко к нейтральной почве. pH почвы в изученных ценопопуляциях характеризуется низкими значениями от 3,78 до 5,8 (табл.). Высокие значения кислотности почвы отмечены для ценопопуляции 1 (975 м над ур.м.) и ценопопуляции 10 (окраина г. Межгорье), где рН составил 6,71 и 6,18 соответственно. Это почвы близкие к нейтральным.
Экологическая валентность (ЕУ) по фактору освещенности составила 0,24; увлажнения -0,13; кислотности - 0,16; богатства - 0,21. По всем факторам V. тої^епш является стеновалентным видом и может выносить лишь ограниченные изменения данных экологических факторов.
Индекс толерантности V. wolgensis на территории ЮУГПЗ по отношению к совокупнос-
ти рассмотренных факторов составил 0,19. Это свидетельствует о том, что изученный вид является стенобионтным и проявляет низкую экологическую толерантность. Сравнительные исследования толерантности групп горных и низкогорных ценопопуляций показали, что низкогорные ценопопуляции являются более сте-нобионтными (It=0,12), чем горные (It=0,15).
Таким образом, в горно-лесной зоне территории ЮУГПЗ Valeriana wolgensis встречается преимущественно в сообществах горных лугов класса Molinio-Arrhenatheretea R. Tx. 1970, в сообществах высокотравий класса Mulgedio-Aconitetea Hadac et Klika in Klika et Hadac 1944 и лесных опушек классов Galio-Urticetea Passarge 1967 и Trifolio-Geranietea Sanguinei Th.Muller 1961. Valeriana wolgensis обитает в узком диапазоне экологических факторов, достигая своего эколого-фитоценотического оптимума в условиях полусвета, часто при полном свете, но может расти и в тени, на почвах от сильно до слабокислых, а также на близких к нейтральной, на богатых (низкогорные популяции) и умеренно богатых (горные популяции) питательными веществами, на хорошо увлажненной почве. Valeriana wolgensis является стеновалентным и стенобионтным видом и проявляет низкую экологическую толерантность.
Список использованной литературы:
1. Барышникова Н.И., Сулейманова Э.Н., Ишмуратова М.М. Фенологические и демографические характеристики видов р. Valeriana на Южном Урале // Материалы IX Всероссийского популяционного семинара «Особь и популяция - стратегии жизни» Уфа. Издательский дом ООО «Вили Окслер» Ч.2. 2GG6. С. 24-28.
2. Горбунов Ю.Н. Валерианы флоры России и сопредельных государств: Морфология, систематика, перспективы использования. М.: Наука, 2GG2. - 2G7 с.
3. ГОСТ 2б483-8б Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее pH по методу ЦИHAО. М.: Изд-во стандартов, 198б. 9 с.
4. Жукова ЛА. Методология и методика определения экологической валентности, стено-эврибионтости видов растений /
/ Методы популяционной биологии. Сборник материалов VII Всероссийского популяционного семинара (Сыктывкар, 1б-21 февраля 2GG4 г.). Сыктывкар, 2GG4. Ч.1. С. 7б-7б.
б. Ишбирдин A.R, Муллагулов Р.Ю., Янтурин С.И. Растительность горного массива Иремель: синтаксономия и вопросы охраны. Уфа: Принт, 199б. 1G9 с.
6. Ишмуратова М.М., Ишбирдин A.R, Хужина A.A. Фитоценология, фенология и популяционные характеристики видов рода Valeriana L. ряда Officinales в заповеднике «Шульган-Таш» // Биологическое разнообразие, спелеологические объекты и историко-культурное наследие охраняемых природных территорий Республики Башкортостан: Сборник научных трудов. Вып. 3. Уфа: Информреклама, 2GG8. С. б7-79.
7. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Наука о растительности (история и современное состояние основных концепций). Уфа: Гилем, 1998. 413 с.
8. Определитель высших растений Башкирской A^R / ЮА Ллексеев, A.X. Галеева, M.A. Губанов и др. М.: Наука, 1989. 37б с.
9. Сулейманова Э.Н., Ишмуратова М.М., Барышникова Н.И. Репродуктивные характеристики видов рода Valeriana в Республике Башкортостан // Флора Урала в пределах бывшей Пермской губернии и ее охрана: Материалы межрегиональной конференции, посвященной l40-летию со дня рождения П.В. Сюзева. Перм. ун-т. - Пермь, 2GG7.- С. 127-13G.
1G. Frank D., Klotz S. Biologisch-okologisch Daten zur Flora der DDR. Halle (Saale), 199G. - 1б7 s.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ, проект 08-04-97037-р_поволжье_а.
