CC BY
9
В. А. Шушунов и др. Эколого-ценотическая характеристика местообитаний Colchicum laetum
Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 3. С. 347-352 Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2021, vol. 21, iss. 3, pp. 347-352
https://ichbe.sgu.ru
https://doi.org/10.18500/1816-9775-2021 -21 -3-347-352
Научная статья УДК 58.009
Эколого-ценотическая характеристика местообитаний Colchicum laetum (Colchicaceae) в Волгоградской области
В. А. Шушунов , И. В. Шилова, А. С. Пархоменко, А. С. Кашин
Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского, Россия, 410012, г. Саратов, ул. Астраханская, д. 83
Шушунов Вячеслав Александрович, ведущий биолог лаборатории молекулярной биологии и цитогенетики УНЦ «Ботанический сад», shushun2003@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6245-4230
Шилова Ирина Васильевна, кандидат биологических наук, ведущий биолог отдела биологии и экологии растений УНЦ «Ботанический сад», schiva1952@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-9828-4229
Пархоменко Алёна Сергеевна, кандидат биологических наук, заведующая отделом биологии и экологии растений УНЦ «Ботанический сад», parkhomenko_as@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-9948-7298
Кашин Александр Степанович, доктор биологических наук, профессор кафедры генетики, kashinas2@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-2342-2172
Аннотация. В период цветения Colchicum laetum Steven (16-19.09.2020) изучены семь его местообитаний на территории Волгоградской области. C. laetum встречается на небольших (0.006-4 га) нераспаханных участках степей, прилегающих к балкам. В сообществах зарегистрировано 28 видов сосудистых растений, из которых, помимо C. laetum, вегетировали лишь 10 видов (от 2 до 7 в сообществе): Artemisia austriaca Jacq., A. santonicum L., Bassia prostrata (L.) Beck, Cynanchum acutumL., Dianthuspolymorphus M. Bieb., Euphorbia segui-erianaNeck., E. virgataWaldst., Gruboviasedoides(Pall.) G.L. Chu, Limoniumbungei(Claus)Gamajun., Medicago falcataL.Участие C. laetum-от единичных особей до довольно обильных, при проективном покрытии, не превышающем 5%. Предварительная экологическая оценка местообитаний по растительному покрову по шкалам Раменского показала, что под большинством сообществ почва довольно богатая, под одним - богатая и ещё под одним - небогатая. Увлажнение - от сухостепного до пустынного. Антропогенного воздействия не испытывает лишь одно сообщество, в двух - отмечен заезд автотранспорта, в трёх - ведётся выпас скота, сопровождающийся сбоем. Ключевые слова: Colchicum laetum, Волгоградская область, растительные сообщества
Для цитирования: Шушунов В. А., Шилова И. В., Пархоменко А. С., Кашин А. С. Эколого-ценотическая характеристика местообитаний Colchicum laetum (Colchicaceae) в Волгоградской области // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 3. С. 347-352. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2021-21-3-347-352 Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0)
Article
Ecological and cenotic characteristics of Colchicum laetum (Colchicaceae) habitats in the Volgograd region V. A. Shushunov , I. V. Shilova, A. S. Parkhomenko, A. S. Kashin
Saratov State University, 83 Astrakhanskaya St., Saratov 410012, Russia
Vyacheslav A. Shushunov, shushun2003@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-6245-4230
Irina V. Shilova, schiva1952@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-9828-4229
Alena S. Parhomenko, parkhomenko_as@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-9948-7298
Alexandr S. Kashin, kashinas2@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-2342-2172
Abstract. During the flowering period of Colchicum laetum Stephen (September 16-19, 2020), seven habitats were studied in the Volgograd region. C. laetum occurs on small (0.006-4 ha) unploughed areas of the steppes adjacent to gullies. In the community, 28 species of vascular plants were recorded, including C. laetum, only 10 species vegetated (from 2 to 7 in the community): Artemisia austriaca Jacq., A. santonicum L., Bassia prostrata (L.) Beck, Cynanchum acutumL., Dianthus polymorphusM. Bieb., Euphorbia seguieriana Neck., E. virgata Waldst., Grubovia sedoides (Pall.) GL Chu, Limonium bungei (Claus) Gamajun., Medicago falcata L. The participation of C. laetum is from single individuals to quite abundant, with a projective cover not exceeding 5%. A preliminary assessment of habitat by vegetation according to the Ramenskoye scales showed that one community is quite rich, one is rich and one is not rich. The humidification is from dry steppe to desert. Only one community does not experience anthropogenic impact. In the second the arrival of vehicles was marked. In the third grazing is carried out, accompanied by a failure. Keywords: Colchicum laetum, Volgograd region, plant communities
© Шушунов В. А., Шилова И. В., Пархоменко А. С., Кашин А. С., 2021
Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер.: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 3
For citation: Shushunov V. A., Shilova I. V., Parkhomenko A. S., Kashin A. S. Ecological and cenotic characteristics of Colchicum laetum (Colchicaceae) habitats in the Volgograd region. Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology 2021, vol. 21, iss. 3, pp. 347-352. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2021-21-3-347-352
This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0)
Введение
Безвременник яркий, или безвременник весёлый (Colchicum laetum Steven) - многолетнее травянистое растение из семейства Colchicaceae, цветущее в августе-сентябре и плодоносящее в апреле следующего года. Этот вид имеет небольшой ареал, охватывающий Предкавказье, нижнее течение Волги и Дона, является эндемиком, включён в Красную книгу РФ [1] и Красные книги всех регионов, на территории которых встречается.
На территории бывшего СССР ботаники отмечали 11 видов безвременника, которые можно встретить в лесной и лесостепной зонах, горах, по лугам, долинам рек, опушкам леса, альпийским пастбищам [2].
В отличие от других видов безвременник веселый обитает в жаркой сухой степи и полупустыне Нижнего Поволжья на тяжелых солонцовых почвах скудных природных пастбищ с изреженной
растительностью. Но даже столь скромные требования к условиям обитания, непритязательность этого реликта на фоне бескрайних просторов южных степей сейчас не гарантируют сохранности этого растения на его родине [2].
Цель настоящего исследования - дать эколо-го-ценотическую характеристику местообитаниям C. laetum в северной части ареала, на территории Волгоградской области.
Материалы и методы
С целью изучения экологии вида нами 1619.09.2020 г. обследованы семь местообитаний C. laetum в Волгоградской области: одно - в Горо-дищенском р-не, окр. п. Котлубань (Klb); два - в Калачёвском р-не, окр. п. Волгодонской (Wld) и окр. п. Белоглинский (Bel); три - в Октябрьском р-не, окр. с. Абганерово (Abg), окр. х. Водянский (Wod) и окр. с. Аксай (Aks); одно - в Котельников-ском р-не, окр. х. Верхнеяблочный (Whi) (рисунок).
43°В 44°В
К1Ь
ж,
Wld
Bel
-То
Wod
Aks
Whi
Abg
0 15 30 km
1_i_I
Sources: Esri. HERE, Garmin. Intermap, Increment PCeip GEBCO, USGS. FAO NPS NRCAN GeoBase IGN, Kkdais^r fiL"(h'drdnaiice Koternikwo Survey. Ear Japan, METI. Esri China (Hong Kongj. fc) OpenStreetMap
contributors, and the GIS user community
49°C-
48°C-
Местонахождение изученных сообществ с Colchicum laetum на территории Волгоградской области: Klb - Городищенский р-н, окр. п. Котлубань; Wld - Калачёвский р-н, окр. п. Волгодонской; Bel - Калачёвский р-н, окр. п. Белоглинский; Abg - Октябрьский р-н, окр. с. Абганерово, Wod - Октябрьский р-н, окр. х. Водянский; Aks -Октябрьский р-н, окр. с. Аксай; Whi - Котельниковский р-н, окр. х. Верхнеяблочный Location of the studied communities with Colchicum laetum in the Volgograd region: Klb - Gorodishchensky district, Kotluban; Wld - Kalachevsky district, Volgodonskaya; Bel - Kalachevsky district, Beloglinsky; Abg - Oktyabrsky district, Abganerovo, Wod - Oktyabrsky district, Vodyansky; Aks - Oktyabrsky district, Aksai; Whi - Ko-telnikovsky district, Verkhneyablochnyy
348
Научный отдел
В. А. Шушунов и др. Эколого-ценотическая характеристика местообитаний Colchicum laetum
Определялась общая площадь ценопопуля-ций C. laetum. При этом указывались географическое положение сообщества, приуроченность его к элементу рельефа, экспозиция, ближайшее окружение, а также негативные факторы, влияющие на сообщество, в том числе на популяцию C. laetum. В пределах пробной площади в 100 м2 проводились геоботанические описания. Выявлялся флористический состав сообществ. Обилие видов оценивалось по шкале Друде [3], кроме того, определялось проективное покрытие (ПП) каждого вида и общее проективное покрытие (ОПП). По растительному покрову проведена оценка местообитаний согласно экологическим шкалам [4] с использованием программы ЕсоБсаЬ'Мп [5].
Номенклатура растений приведена по Всемирному контрольному списку сосудистых растений [6].
Результаты и их обсуждение
C. laetum встречается на небольших нераспаханных участках степей, прилегающих к балкам, практически на горизонтальной поверхности или участках с небольшим уклоном (до 3°) к югу или юго-востоку. Почвы каштановые или светло-каштановые, зачастую солонцеватые [7], на период исследований очень иссушенные и растрескавшиеся вследствие длительной засухи. В июле-сентябре 2020 г. на исследованной территории среднемесячная температура колебалась в пределах 17.4-27.2°С, ежемесячно выпадало всего от 1 до 18 мм осадков (табл. 1) [8].
Таблица 1 / Table 1
Погодные условия в местообитаниях Colchicum laetum на территории Волгоградской области Weather conditions in the habitats of Colchicum laetum in the Volgograd region
Метеостанция / Местонахождение сообществ / Location of communities Среднемесячная температура, °C / Average monthly temperature, ° C Осадки, мм / Precipitation, mm
Weather station июль / July август / August сентябрь/ September июль / July август / August сентябрь / September
Волгоград / Volgograd Ktl, Abg, Wod, Aks, Whi 27.2 22.6 i8.4 7 В 2
Калач-на-Дону / Kalach-on-Don Wld, Bel 26.4 2i.7 i7.4 4 i8 i
При описании растительного покрова в сообществах с C. laetum зарегистрировано в целом 28 видов сосудистых растений, от 8 до 16 в каждом (табл. 2). Лишь 11 видов (от 2 до 7 в сообществе) вегетировали, включая цветущий C. laetum, у прочих надземная масса высохла. Общее проективное покрытие вместе с высохшими остатками растений в разных сообществах колебалось от 45 до 95%. Наиболее обильными оказались злаки с высохшей надземной массой: Elymus repens (sp - СОР3), Festuca valesiaca (copi
- СОР3), Koeleria pyramidata (до copi), Stipa lessin-giana (sp - СОР3), а также полыни, вегетирующие или отмершие: Artemisia austriaca (copi - cop3), A. santonicum (до copi). ОПП живых растений в большинстве сообществ составляло лишь 1-5%. В двух сообществах ОПП достигало 30% (Abg) и 50% (Wod). Последние сообщества располагаются на берегу пруда (Abg) и поблизости от ручья (Wod), то есть в более обеспеченных влагой местообитаниях. Вегетирующими в разных сообществах, помимо C. laetum, были представители Asteraceae
- Artemisia austriaca, A. santonicum; Apocynaceae
- Cynanchum acutum; Caryophyllaceae - Dianthus polymorphus; Chenopodiaceae - Bassia prostrata,
Grubovia sedoides; Euphorbiaceae - Euphorbia seguieriana, E. virgata; Fabaceae - Medicago fal-cata; Plumbaginaceae - Limonium bungei. Участие C. laetum невелико: даже при довольно обильной встречаемости (copj) в отдельных сообществах, ПП растений безвременника не превышает 5%.
Предварительная экологическая оценка местообитаний по растительному покрову (учитывались только вегетирующие растения) по шкалам Рамешкого с использованием программы EcoScaleWin [5] показала, что под большинством сообществ почва довольно богатая, под одним (Abg) богатая и ещё под одним (Whi) небогатая. Увлажнение сухостепное (Abg, Wod), полупустынное (Klb), пустынное-полупустынное (Wld, Bel, Aks), пустынное (Whi). Переменность увлажнения удалось определить лишь в четырёх местообитаниях, причём в трёх (Klb, Wod, Whi) - как средне обеспеченное увлажнение, в одном (Abg) - как переменно обеспеченное. Пастбищная дигрессия определена в пяти сообществах, из них в четырёх (Klb, Wld, Bel, Wod) определено очень слабое, в одном (Abg) - слабое влияние выпаса. По нашим наблюдениям это не совсем так, поскольку оценка проводилась по вегетирующим растениям, а в
Экология
349
Таблица 2 / Table 2
Характеристика сообществ с Colchicum laetiun на территории Волгоградской области Characteristics of communities with Colchicum laetiun in the Volgograd region
Ценопопуляции / Cenopopulations Klb Wld Bel Abg Wod Aks Whi
Координаты / Coordinates N, ° 49.01559 48.63137 48.38049 48.05287 47.97566 47.92638 47.83031
E, ° 44.19995 43.76526 43.64795 44.15841 43.42131 43.8965 43.20133
Экспозиция / Exposition Ю/S горизонтальная / horizontal Ю/S горизонтальная/ horizontal горизонтальная / horizontal горизонтальная / horizontal ЮВ/SE
Угол склона, ° / Slope angle, ° 3 0 1-3 0 0 0 3
Площадь, м2 / Area, m2 100 60 20000 100 100 1000 40000
Антропогенное воздействие / Anthropogenic impact выпас / grazing проезд автотранспорта / vehicle passage отсутствует / absent прогон скота / livestock drive заезд автотранспорта / arrival of vehicles сильный выпас / strong grazing очень сильный выпас / very strong grazing
Видовое участие* / Species participation* од/ AD ПП/ PC од/ AD ПП/ PC од/ AD ПП/ PC од/ AD ПП/ PC од/ AD ПП/ PC од/ AD ПП/ PC од/ AD ПП/ PC
Вегетирующие виды / Vegetative species
Artemisia austriaca Jacq. - - - - - - - - cop3 50 - - - -
Artemisia santonicum L. subsp. santonicum - - - - - - copj 20 - - sp 5
Bassiaprostrata (L.) Beck sol <1 sol <1 sol <1 sp 5 sp 1 - - - -
Colchicum laetum Steven sol <1 COPj 2 sp 2 COPj 3 COPj 5 sp 1 sp 2
Cynanchum acutum L. - - - - - - - - sol <1 - - - -
Dianthus polymorphus M. Bieb. - - - - - - - - sol <1 - - - -
Euphorbia seguieriana Neck. sol <1 - - - - - - - - - - - -
Euphorbia virgata Waldst. - - - - - - sol <1 - - - - - -
Gnibovia sedoides (Pall.) G.L.Chu - - - - - - sp 15 - - sol <1 sol <1
Limonium bungei (Claus) Gamajun. - - sol <1 sol <1 sol <1 - - sol <1 - -
Medicago falcata L. - - - - - - sol <1 sol <1 - - - -
Виды с высохшей надземной массой / Species with dried above ground mass
Achillea setacea Waldst. & Kit. - - sol <1 - - - - - - - - - -
Artemisia austriaca Jacq. cop3 50 COPj 10 - -
Artemisia pauciflora Weber ex Stechmann - - - - sol <1 - - - - - - - -
Окончание таблицы 2 /End of the Table 2
Виды с высохшей надземной массой / Species with dried above ground mass
Artemisia santonicum L. sp 10 sol <1 sp 5 - - - - - - sol <1
В rom us tectorum L. - - - - - - - - - - sol <1 - -
Carex supina Willd. ex Wahlenb. - - sp 1 sol <1 - - - - - - - -
Dianthuspolymorphus M. Bieb. sol <1 - - - - - - - - - - - -
Elymus repens (L.) Gould - - - - - - sp 5 cop3 75 COPj 50 - -
Etyngium campestre L. sol <1 - - - - - - - - - - - -
Festuca valesiaca Schleich. ex Gaudin cop3 50 cop3 75 - - COPj 30 COPj 50 COPj 30 COPj 15
Galatella vi llosa (L.) Rchb. F. sp 10 sol <1 - - - - - - - - - -
Koeleriapyramidata (Lam.) P. Beauv. COPj 20 sol <1 sol <1 - - sp 10 sp 10 - -
Linum perenne L. sol <1 sol <1 - - - - - - sol <1 sol <1
Phlomis herba-venti subsp. Pungens (Willd.) Maire ex De Filipps sol <1 - - - - - - - - - - sol <1
Seseli tortuosum L. - - sol <1 - - - - - - - - - -
Si lene wolgensis (Hornem.) Otth sol <1 sol <1 - - - - - - - - - -
Stipa с api llata L. - - - - sol <1 - - - - - - - -
Stipa lessingiana Trill. & Rupr. - - sp 10 cop3 90 - - - - - - cop-. 20
Tanacetum achilleifolium Sell. Bip. - - sp 10 sol 5 - - - - - - sp 30
Veronica venia L. - - sol <1 sol <1 - - - - - - - -
Количество видов в сообществе / Number of species in the community 12 16 12 9 9 9 8
ОПП***, % / TPC***, % 90 95 95 75 95 90 45
Примечание. *ОД - обилие по шкале Друде; **ПП - проективное покрытие вида, %; ***ОПП - общее проективное покрытие, %. Note. *AD - abundance according to the Drude scale; **PC - projective cover of the species, %; ***TPC - total projective cover, %.
Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер.: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 3
изучаемых сообществах в период исследований вегетировали в основном не поедаемые скотом растения. Через сообщество Abg ведётся прогон скота, наблюдается сбой и выедание травостоя; в сообществе Aks отмечен сильный выпас, с обкусыванием даже C. laetum; в сообществе Whi имеет место очень сильный выпас, до выедания под корень соломы Stipa lessingiana и Festuca valesiaca.
Для уточнения сведений об экологических условиях в местообитаниях C. laetum необходимы повторные исследования во время его цветения, к тому же в благоприятный по погодным условиям год, а также в период его вегетации весной.
Список литературы
1. Красная книга Российской Федерации : растения и грибы. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2008. 855 с.
2. БуянкинВ. И., Никольская О. А. Реликтюжных степей России // Научно-агрономический журнал. 2019. № 3 (106). С. 44-45. https://doi.org/10.34736/FNC.2019.106.3.014
3. Воронов А. Г. Геоботаника. М. : Высшая школа, 1973. 384 с.
4. Раменский Л. Г., Цаценкин И. А., Чижиков О. Н., Антипин Н. А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М. : Сельхозгиз, 1956. 472 с.
5. Зубкова Е. В., Ханина Л. Г., Грохлина Т. И., Дорого-ва Ю. А. Компьютерная обработка геоботанических описаний по экологическим шкалам с помощью программы EcoScaleWin. Йошкар-Ола : Мар. гос. ун-т, Пущинский гос. ун-т, 2008. 96 с.
6. World Checklist of Vascular Plants, version 2.0. Facilitated by the Royal Botanic Gardens, Kew. Published on the Internet. URL: http://wcvp.science.kew.org/ (дата обращения: 07.04.2021).
7. Национальный атлас почв Российской Федерации. М. : АСТРЕЛЬ: АСТ. 2011. 632 с. [Электронный ресурс]. URL: https://soil-db.ru/soilatlas/razdel-8-ispol-zovanie-zemelnyh-resursov-i-pochv/8-2-regiony-rossiys-koi-federacii/volgogradskaya-oblast (дата обращения: 08.04.2021).
8. Справочно-информационный портал «Погода и климат» [Электронный ресурс]. URL: http:// www.pogodaiklimat.ru/archive.php (дата обращения: 25.01.2021).
References
1. Krasnaya kniga Rossiyskoy Federatsii: rasteniya i griby [Red Data Book of the Russian Federation: Plants and Mushrooms]. Moscow, Tovarischestvo nauchnykh izdanii KMK Publ., 2008. 855 p. (in Russian).
2. Buyankin V. I., Nikolskaya O. A. Relict plants of the southern steppes of Russia. Scientific Agronomy Journal, 2019, no. 3 (106), pp. 44-45 (in Russian). https://doi.org/ 10.34736/FNC.2019.106.3.014
3. Voronov A. G. Geobotanika [Geobotany]. Moscow, Vys-shaya shkola Publ., 1973. 384 p. (in Russian).
4. Ramenskiy L. G., Tsatsenkin I. A., Chizhikov O. N., An-tipin N. A. Ekologicheskaya otsenka kormovykh ugodiypo rastitel'nomupokrovu [Ecological Assessment of Forage Lands by Vegetation Cover]. Moscow, Sel'khozgiz Publ., 1956. 472 p. (in Russian).
5. Zubkova E. V., Khanina L. G., Grokhlina T. I., Dorogo-va Yu. A. Komp'yuternaya obrabotka geobotanicheskikh opisaniy po ekologicheskim shkalam s pomoshch'yu programmyEcoScaleWin [Computer Processing of Geo-botanical Descriptions Using Ecological Scales Using the EcoScaleWin Program]. Yoshkar-Ola, Mar. gos. un-t, Pushchinskiy gos. un-t, 2008. 96 p.
6. World Checklist of Vascular Plants, version 2.0. Facilitated by the Royal Botanic Gardens, Kew. Published on the Internet. Available at: http://wcvp.science.kew.org/ (accessed 29 April 2021).
7. Natsional'nyy atlas pochv Rossiyskoy Federatsii [National Atlas of Soils of the Russian Federation]. Moscow, ASTREL', AST Publ., 2011. 632 p. Available at: https:// soil-db.ru/soilatlas/razdel-8-ispolzovanie-zemelnyh-resursov-i-pochv/8-2-regiony-rossiyskoi-federacii/ volgogradskaya-oblast (accessed April 8, 2021).
8. Spravochno-informatsionnyy portal «Pogoda i klimat» (Reference and Information Portal "Weather and Climate"). [Electronic resource]. Available at: http://www. pogodaiklimat.ru/archive.php (accessed 25 January 2021).
Поступила в редакцию 05.05.21, после рецензирования 11.05.21, принята к публикации 12.05.21 Received 05.05.21, revised 11.05.21, accepted 12.05.21
352
Научный отдел
