Еколого-ценотичні особливості популяції Schoenus ferrugineus L. на території гідрологічного заказника місцевого значення "Урочище м'ятин" Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 502.172:633.2 (477) Наук. спшроб. ТА. Козинятко -

1нститут агроекологи i природокористування НААНУ, м. Кшв

ЕКОЛОГО-ЦЕНОТИЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 ПОПУЛЯЦН БСНОЕЫиБ ЕЕЯЯиаМЕиБ Ь. НА ТЕРИТОРП Г1ДРОЛОГ1ЧНОГО ЗАКАЗНИКА М1СЦЕВОГО ЗНАЧЕННЯ "УРОЧИЩЕ М'ЯТИН"

На територп гщролопчного заказника мiсцевого значення "Урочище М'ятин" дослiджено популяцiю 8скоешя ferrugineus Ь. Для з'ясування структури популяци було оцшено морфометричнi ознаки та еколого-ценотичш особливостi умов мюцез-ростання за едафiчними та клiматичними чинниками (методом синфгшшдикаци). Встановлено, що популяцiя 8. ferrugineus за вггал^етним спектром е процв^аючою.

Ключовг слова: 8скоетя ferrugineus Ь., популяцiя, водно-болотнi угiддя.

Постановка науковоУ проблеми. Популяцшт дослщження на запо-вщних територ!ях вдаграють важливе значення для збереження бюр!знома-тття [1, 3, 6, 8, 12-16]. Дослщження на популяцшному р!вт дають змогу не лише оцшити еколопчт умови мюцезростань, виявити характер мтливосп, залежтсть м1ж внутршньопопуляцшною мтливютю та адаптацшним потен-щалом, але й встановити теоретичт 1 практичт засади для охорони рщюсних вид1в [9, 10]. Важливим завданням збереження фггор1зномашття водно-бо-лотних упдь е виявлення та оцшка стану ценопопуляцш рщюсних вид1в рос-лин як тдикатор!в стану природних екосистем [1, 3, 11].

Пдролопчний заказник мюцевого значення "Урочище М'ятин" створено 22.11.1983 р., знаходиться на територп Хорупансько! сшьсько! ради м1ж селами М'ятин 1 Хорупань, Млитвський район Р1вненсько! обласп. Площа 152 га. Заказник розташований на частково мелюрованш заплав! л1вого берега р. 1ква, яка утворена сучасними торф'янистими вщкладами, що тдстеля-ються алюв1альними пщано-глинистими утвореннями [13]. На територп заказника знаходиться цтне низинне трав'яно-осокове болото, на якому зроста-ють види, занесет до Червоно! книги Укра!ни та раритетт угруповання, що занесет до Зелено! книги Укра!ни [7, 14]. У цьому контекст особливо слщ видшити представника родини Сурегасеае Juss., Бскоепш ferrugineus Ь. [2, 11, 13]. Ареалом 8. ferrugineus е Центральна Свропа, Скандинавський твостр1в, дуже рщко - Середземномор'я [15, 16]. На територп Укра!ни цей вид поши-рюеться в межах Волинсько! височини (лесове плато), Подшьсько! височини (захщна частина), Малого Полюся, Розточчя, отже - в межах Волинсько!, Р1в-ненсько!, Льв1всько!, Тернопшьсько! та Хмельницько! областей [7]. Л1тера-турний анал1з свщчить, що ф1тоценози 8. ferrugineus виконують Грунтозберь гаюче, водоохоронне та торфотв1рне значення [1-3, 6-8, 11-16]. Серед укра-!нських науковщв варто виокремити роботи €.М. Брадю, А.1. Барбарич та Т. Л. Андр1енко.

8. ferrugineus - багатор1чна трав'яна рослина, заввишки 15-30 см. Суц-в1ття 7-12 мм х 2-8 мм головчасте складаеться з 2-3 червонувато-бурих ко-лосюв при основ! з двома жолобчастими шиловидними прицвггаими листами, з яких нижнш дещо довший за суцвтя. Листки менше половини (1/3) стебла [2, 12, 14]. На територп Укра!ни вщом! популяц!! нечисельн! та займа-

ють невелик дiлянки евтрофних болгг, переважно сформованих на карбонат -них породах [1-3]. Огляд лiтератури свiдчить також, що багато вiдомих мю-цезростань виду зникли наприкiнцi минулого cторiччя, що пов'язано з прове-денням широкомасштабних мелiоративно-оcушувальних робiт. А серед угру-повань, що збереглися, переважають трансформоваш, де S. ferrugineus ств-дом1нуе з Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. та Molinia caerulea L., значну участь беруть також болотно-лучш та лучнi види [1-3, 11, 13]. О^м того, I. Данилик вiдзначив появу нових мюцезростань S. ferrugineus, на вто-ринно-заболочених та сильно дренованих дшянках [3].

Проте, незважаючи на набутий досвщ, у сучасних умовах еколо-цено-тичш оcобливоcтi популяцп S. ferrugineus на територп заповiдних об'eктiв, а також стутнь антропогенно1 трансформацп умов мюцезростань рiдкicного виду доcлiджено недостатньою мiрою. Тому метою роботи було встановити еколого-ценотичш оcобливоcтi природних популяцiй S. ferrugineus на територп пдролопчного заказника мюцевого значення "Урочище М'ятин".

Матерiали та методи дослiдження. Для з'ясування структури популяцп було дослщжено низку морфометричних ознак (табл. 1).

Табл. 1. Досл1джет морфометричш ознаки S. ferrugineus

№ з/п Морфометричш ознаки Умовне позначення

1 Довжина генеративного пагона (см) L

2 Довжина суцтття (см) Li

3 Довжина прицмтного листа (см) Lb

4 Довжина оста (см) La

5 Довжина першого колоска (см) L1 s

6 Довжина другого колоска (см) L2 s

7 Довжина третього колоска (см) L3 s

8 Кшьюсть колосюв Ns

9 Д1аметр стебла (см) d

10 Довжина листкш (см) Li

11 Ширина листюв (см) Wl

12 Щшьшсть суцтття P

У межах популяцп за принципом неушкодження було дослщжено 50 особин в 11-кратнш повторносп кожноï ознаки на двох дшянках, як вщ-рiзняються рiвнем зволоження: 1) 250x70 м - на зниженш дiлянцi рельефу, бшьш зволожена, з рiвнем води до 30 см; 2) 100x100 м - на тдвищенш, менш зволожена, рiвень води 10 см. Популящя виду представлена 475 вимь рами кожноï ознаки, що забезпечуе достовiрнiсть результатiв. Також, для де-тальнiшого опису генеративних органiв обраховано шдекс щiльностi суцвiття (Р). Бюметричш результати дослiджень проаналiзовано та обраховано за до-помогою пакета прикладних програм Statistica Ph 6.0. та Microsoft Excel. Ощнку вiталiтетного статусу ценопопуляцп S. ferrugineus проведено за за-гальноприйнятою методикою [9, 10]. Проведено синфггошдикацшну оцiнку умов мюцезростання за едафiчними та клiматичними чинниками [4, 5].

Результати дослщження. На територп пдролопчного заказника мюцевого значення "Урочище М'ятин", у червш 2012 р. виявлено на заболоченш

дiлянцi долини р. 1ква (N 50о27'820", E 25о38'985") двi pi3Hi за piBHeM зволо-ження дiлянки угруповань S. ferrugineus. Болото вщкрите, подекуди трапля-ються верба попеляста (Salix cinerea L.), розмаринолиста (S. rosmarinifolia L.) та п'ятитичинкова (S. pentandra L.). Ценоз за структурою двоярусний, 3i знач-ною кiлькiстю гiгрофiтiв. Перший ярус розрщжений, сформований Phragmi-tes australis (Cav.) Trin. ex Steud. (5 %) та Cladium mariscus (L.) Pohl (1-2 %).

Опис дшянки № 1: це один, з найбшьш обводнених екотопiв на територп заказника, в деяких мюцях рiвень води перевищував 25-30 см, що сфор-мувався в частково мелюрованш заплавi рiчки, на торфових Грунтах. У мю-цях зi значним обводненням S. ferrugineus (з проективним покриттям до 20 %) формуе угруповання завдяки густому травостою осокових Carex pani-cea (L.) (20 %), C. flava (L.) (3-5 %), C. acuta (L.) (1-2 %), C. rostrata (L.) (до 2 %). Цiкавою особливютю дослiдженого ценозу e присутнiсть таких болот -них видiв, як Pedicularis palustris (L.) (до 10 %), Utricularia vulgaris (L.) (12 %), Eriophorum gracile (L.), Equisetum palustre (L.), Lythrum salicaria (L.), Epipactispalustris (L.) Crantz.

Опис дшянки № 2: характеризуешься меншим рiвнем води над повер-хнею Грунту, у видовому складi вже збшьшуеться кiлькiсть лучних i лучно-болотних видiв. Так, угруповання формують S. ferrugineus (L.) з проективним покриттям лише до 7 %, Phragmites australis (L.) (10 %) та Molinia caerulea (L.) Moench (10 %). Також у ценозi трапляються Potentilla erecta (L.) Racusch. (7-10 %), Geum rivale (L.) (7 %), Equisetum variegatum (Schleich. ex Weber & D. Mohr) A. Brown (5 %), Lysimachia vylgaris (L.) (до 5 %), Eupatorium canna-binum (L.) (2 %), Cirsium rivulare (Jacq.) All. (2 %). О^м S. ferrugineus у це-нозi дослщжено! дшянки присутш ще два види, яю занесенi до Червоно! книги Укра!ни [14] - Cladium mariscus (L.) Pohl, що утворюе до 3 % проективного покриття, та Epipactispalustris (L.) Crantz (до 2 %). Кшьюсть генеративних особин E. palustris (L.) Crantz на облжовш дшянщ (25 на 25 м) становила 112 особин.

Загалом, дослщжет мюцезростання S. ferrugineus (дiлянка №1 та №2) характеризуются незначним вмiстом карбонатiв i вiдповiдають екологiчнiй групi акарбонатофiлiв, яю витримують незначний вмiст карбонатiв у Грунт (CaO, MgO в межах 0,5-1,5 %), солей (150-200 мг/л) i нiтрогену (0,2-0,3 %) в Грунт, та слабкокислою рН (5,5-6,5). Серед кшматичних факторiв встановлено кореляцшний зв'язок терморежиму та омброрежиму з едафiчними чинниками.

Аналiз морфометричних ознак популяцп S. ferrugineus на дiлянцi № 1 показав, що довжина генеративних пагошв перевищуе середнi розмiри на 10-15 см, довжина суцвггтя - на 0,1-1,0 см (табл. 2). Коефщент варiабельнос-тi (Kv) для морфометричних параметрiв популяцi! змiнюeться в межах вщ 8,4 до 25 %. Найбшьш мшливими виявилися ширина листка (25 %), довжина осп (24 %), кшьюсть колосюв (22,1 %) та довжина листка (20,5 %). Наймен-шою амплiтудою мшливосл характеризуеться довжина генеративного пагона (8,4 %), тодi як варiабельнiсть шших ознак змiнюeться в межах вщ 9,2 до майже 17 %. Встановлено достовiрну кореляцiю мiж такими морфо-метрич-ними ознаками: суцвiття, прицвггного листа, колоскiв. Цiкавим виявилася на-

явшсть зв'язку мiж кiлькiстю колоскiв та довжиною третього колоска. Тодi як для ознак кшькосл щiльностi суцвiття та довжиною листка достовiрно! коре-ляци не встановлено з жодним iз морфометричних показникiв. Загалом ха-рактерним е наявнiсть велико! кiлькостi кореляцiйних зв,язкiв мiж ознаками (рис. 1). О^м того для ще! популяци наявна менша амплiтуда мiнливостi ознак порiвняно з даними дшянки № 2, що можна пояснити особливостями роз-витку популяци & ferrugineus, а також лiмiтуючими еколопчними умовами мiсцезростання, зокрема рiвнем зволоження пдротопу в цьому випадку.

Табл. 2. Значення морфометричних ознак популяцП 8. /еттщтету гiдрологiчному заказнику мшцевого значення "Урочище М'ятин ", (Нл. №1

Показники Ь Ьа Ьт Ьь Ь1 8 Ь2 8 Ь3 8 N8 Н Ь, Р

Середне знач. 36,7 0,7 1,5 0,9 1,09 1,07 0,9 2,6 0,1 20,5 0,32 1,1

Я 3,11 0,17 0,15 0,15 0,1 0,1 0,1 0,4 0,01 4,2 0,08 0,17

XV 8,4 24,3 10,0 16,7 9,2 9,3 11,1 22,1 13,7 20,5 25,0 15,4

Мт 21,0 0,2 1,0 0,6 0,6 0,5 0,5 1 0,1 8,1 0,2 0,6

Мах 51,5 1,6 2,3 1,4 1,4 1,3 1,0 3 0,2 32,5 0,4 1,5

Показники Ь Ьа Ьт Ьь Ь1 8 Ь2 8 Ь3 8 N8 Н Ь, ш, Р

Середне знач. 37,8 0,7 1,6 0,9 1,09 1,08 0,9 2,6 0,1 20,5 0,32 1,1

Я 3,15 0,16 0,15 0,15 0,1 0,1 0,1 0,4 0,01 4,2 0,08 0,17

XV 10,4 23,3 11,5 17,9 9,2 9,8 11,9 22,1 14,0 32,5 25,0 15,4

Мт 22,0 0,2 1,0 0,7 0,6 0,5 0,5 1 0,1 8,3 0,2 0,6

Мах 50,5 1,6 2,4 1,5 1,4 1,4 1,1 3 0,3 33,5 0,4 1,5

и

Ьзв N.

а

и \у,

0.81 0.66 0.29 0.56 0.41 0.77 -0.13 -0.77

0.68 0.88 0.82 0.97 0.71 0.90 -0.33 -0.35

0.91 0.77 0.83 0.89 0.64 0.92 -0.51 -0.56

0.72 0.73 0.74 0.14 0.91 -0.56 -0.77

0.90 0.88 0.14 0.89 -0.33 -0.49

0.92 0.17 0.95 -0.57 -0.46

0.73 0.92 -0.48 -0.44

0.24 -0.03 -0.13

-0.27 -0.44

0.22

Ьа Ы 1Д> Ы в Ь2 в ЬЗ в

N8

ТЛ

Рис. 1. Кореляцшш зв'язки мiжморфометричними ознаками популяцП 8. /еггщтет, (дт. №1)

Особливо! рiзницi в аналiзi мiж морфометричними ознаками популяци обох дшянок не виявлено (табл. 3). Лише потрiбно зауважити, що на вщ-мшу вщ попередньо! популяци, коефщент мшливост з бшьшою амплггудою коливання ознак - вщ 9,2 % до 32,4 %. Зв'язку мiж кшьюстю колосюв та будь-якою iншою ознакою не встановлено.

Табл. 3. Значення морфометричних ознак популяцП 8. /еггщтешу гiдрологiчному заказнику мшцевого значення "Урочище М'ятин ", дт. № 2

Показники

Ь

Ьа

Ь

¿а,

Ьз

N8

Н

Ь

ш,

р

Середне знач.

57.

0,7

1,6

°_,9

1,09

1,08

0,9

26

0,1

20,5

0,32

1,1

Я

3,15

0,16

0,15

0,15

0,1

0,1

0,1

0,4

0,01

4,2

0,08

0,17

XV

10,4

23,3

115

17,9

92

9,8

11,9

22,1

14,0

32,5

25,0

15,4

Мт

22,0

0,2

10

0,7

06

0,5

0,5

0 1

83

0,2

06

Мях

50,5

1,6

2,4

1,5

1,4

1,4

1,1

0,3

33,5

0,4

1,5

На основi дослщжених морфометричних ознак ми розглянули також вггаштетний стан популяцiй ferrugineus. Життевють не завжди пов'язана з масою, оскiльки для деяких видiв рослин оптимальним е розсiяний тип роз-

2. Екологiя довкiлля

99

подшу в угрупованш [9, 10]. Така ж тенденщя може бути характерна { для рщюсних вид1в. Для побудови розм1рного спектра було використано довжи-ну генеративного пагона, суцв1ття та колоска. Результат анал1зу життевост показав, що дослщжеш популяци характеризуються меншими частками др1б-них (с) та трохи бывшими великих (а) особин, та значно бшьшою часткою середшх особин (в), що свщчить про !'!' процв1таючий спектр (рис. 3).

Рис. 2. Кореляцшш зв'язки м1ж морфометричними ознаками популяцП S. ferrugineus, (д1л. № 2).

Рис. 3. ВШалШетний спектр популяцПS. ferrugineus на територи г1дролог1чного заказника "Урочище Мятин "

Висновки. Проведений анал1з показав, що дослщжена популящя 8. ferrugineus розвиваеться в слабокислих, збагачених солями, вщносно бщ-них щодо мшерального азоту грунтах, наявшсть деяких лучних вид1в свщ-чить про незначну трансформацш ценозу на обох дшянках. Широка ампл1ту-да коливання мшливост морфометричних ознак популяцП 8. ferrugineus на р1зних дшянках, що вщр1зняються р1внем зволоження, свщчить про високий р1вень адаптаци популяцш до умов навколишнього природного середовища. Таку особливкть можна пояснити фенотишчними та морфолопчними ознаками виду. Окр1м того, встановлено, що чим бшьша кшьюсть кореляцшних зв'язюв м1ж дослщжувальними морфометричними ознаками, тим бшьш р1в-новажною та процвгтаючою е ценопопулящя.

Л1тература

1. Андриенко Т. Л. Современное состояние и охрана редких сообществ С1аёшт тапБСШ и БсЬоепш Геп^теш на Украине / Т.Л. Андриенко, С.Ю. Попович // Ботанический журнал. -Л. : Изд-во "Наука", 1986. - Т. 71, № 4. - С. 557-561.

2. Барбарич А.1. Родина 134. Осоков1 - Сурегасеае / А.1. Барбарич, СМ. Брадю // Визнач-ник рослин Укра!нських Карпат. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1977. - С. 371-382.

3. Данилик I. Осоковi Львiвщини: бюрозматсть i охорона / I. Данилик // Еколопчний збiрник. - Вип. 2: Еколопчш проблеми природокористування та бюрозмаптя Львiвщини / Пращ наукового товариства iм. Шевченка. - Львiв, 2001. - VII. - С. 197-208.

4. Дщух Я.П. Фггошдикащя еколопчних факторiв / Я.П. Дщух, П.Г. Плюта / вщп. ред. акад. НАН Укра1ни К.М. Ситник / АН Укра1ни 1н-т ботанiки iM. М.Г. Холодного. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1994. - 280 с.

5. Дщух Я.П. Мелюращя еколопчних факторiв / Я.П. Дщух, П.Г. Плюта, В.В. Протопопова, В.М. Срмоленко, 1.А. Коротченко, Г.М. Каркущев, Р.1. Бурда / вiдп. ред. Я.П. Дщух. - К. : Вид-во "Фггосощоцентр", 2000. - 284 с.

6. Заверуха Б.В. Флора Волыно-Подолии и ее генезис / Б.В. Заверуха. - К. : Вид-во "Наук. думка", 1985. - 192 с.

7. Зелена книга Украши / за заг. ред. Я.П. Дiдуха. - К. : Вид-во "Альтерпрес", 2009. -

448 с.

8. Зеленчук А.Т. 1нвентаризацшний список судинних рослин Львiвськоl област / А.Т. Зеленчук // Бютичш ресурси Розточчя i Зовншшх Карпат та 1хи антропогеннi змiни // Вiсник Львiвського унiверситету iM. 1вана Франка. - Сер.: Бюлопчна. - Львiв : Вид-во "Свiт", 1991. -С. 16-33.

9. Злобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений / Ю.А. Злобин. - Казань : Изд-во КГУ, 1989. - 147 с.

10. Злобин Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точки роста : монография / Ю.А. Злобин. - Сумы : Изд-во "Университетская книга", 2009. - 264 с.

11. Егорова Т.В. Сем. 178. Cyperaceae Juss. Осоковые / Т.В. Егорова // Флора европейской части СССР. - Л. : Изд-во "Наука". - 1976. - Вып. 2. - С. 83-219.

12. Ивченко Т.Г. Редкие болотные сообщества с Schoenus ferrugineus на Южном Урале (Челябинская область) / Т.Г. Ивченко // Ботанический журнал. - 2012. - № 6. - С. 783-790.

13. Офщшш перел^ регюнально рщкюних рослин адмшютративних територш Украши (довщкове видання) / укл.: д-р бюл. наук, проф. Т.Л. Андрiенко, канд. бюл. наук. М.М. Перегрим. - К. : Вид-во "Альтерпрес", 2012. - 148 с.

14. Червона книга Украши (Рослинний i тваринний свгг), - К, 2009-1536 с.

15. Wheeler B.D. An ecological study of Schoenus ferrugineus L. in Scotland / B.D. Wheeler, B.S. Brookes, R.A.H.Smith // Watsonia. - 1983. - Vol. 14. - P. 249-256.

16. Hajek M. (2011): RBA05 Junco subnodulosi-Schoenetum nigricantis Allorge 1921. In: Chytry M. (ed.), Vegetace Ceske republiky / M. Hajek & P. Hajkova. 3. Vodni a mokradnf vegetace [Vegetation of the Czech Republic 3. Aquatic and wetland vegetation]. Academia, Praha, pp. -636-639.

Козинятко ТА. Эколого-ценотические особенности популяции Schoenus ferrugineus L. на территории гидрологического заказника местного значения "Урочище Мятин"

На территории гидрологического заказника местного значения "Урочище Мятин" изучена популяция Schoenus ferrugineus L. Для выяснения структуры популяции было оценено морфометрические признаки, эколого-ценотические особенности условий местообитания по едафическим и климатическим показателям (методом синфитоиндикации). Установлено, что популяция S. ferrugineus по виталитетному спектру является процветающей.

Ключевые слова: Schoenus ferrugineus L., нопопуляция, водно-болотные угодья.

Kozynyatko TA. Ecological and cjenotic characteristic of Schoenus ferrugineus L. in the "Myatyn region Track" (Urochysche Myatyn) Hidrological Reserve of local significance

The population of Schoenus ferrugineus L. was investigated in the "Myatyn region Track" (Urochysche Myatyn) Hidrological Reserve of local significance. To determine the population structure was researched some morphometric traits. The estimation of ecological and cenotical features of habitat studied for edaphis and climatic parameters by synphytoindication. For vitality spectrum revealed that the population S. ferrugineus.

Keywords: Schoenus ferrugineus L., population, wetlands.