CC BY
68
УДК 581.9 + 581.524.4
К БИОЛОГИИ ИНВАЗИВИОГО ВИДА BIDENS FRONDOSA L. В ПРЕДУРАЛЬЕ
РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
О 2013 Л.М. Абрамова1, C.B. Нурмиева2
ботанический сад-институт УНЦ РАН, г. Уфа 2Кумертауский филиал ГОУ ВПО Оренбургский государственный университет, г. Кумертау
Поступила 03.03.2013
Приводятся результаты исследований натурализации инвазивного вида Bidens frondosa L. в окрестностях гг. Уфа и Мелеуз. Высота растений Bidens frondosa меняется от 93,3 до 175,3 см, плотность составляет от 15 до 36 растений на 1 м2, биомасса вида может достигать 1 кг с 1 м2, доля вида в сообществе - от 16 до 62%.
Ключевые слова: инвазивный вид, Bidens frondosa L., популяция, натурализация, репродуктивные показатели.
Инвазивные виды растений, т.е. активно расселяющиеся агрессивные чужеродные виды с высокой конкурентной способностью и репродуктивным успехом, нередко натурализуются в естественных фитоценозах, занимая местообитания на-тивных видов растений. К таким видам относится, в частности, Bidens frondosa L. (череда олиствен-ная) - североамериканский инвазивный вид из семейства Asteraceae.
Череда олиственная - однолетнее травянистое растение высотой до 100-150 см. Стебель голый или почти голый, прямостоячий, ветвящийся. Листья супротивные, 3-5 рассеченные или раздельные, реже рассеченные на 5-7 долей. Конечная доля листа крупнее, чем боковые, с черешком 10-15 мм. Доли листа ланцетовидные или продолговато-ланцетовидные, крупнозубчатые. Корзинки крупные, до 3 см в диаметре, семянки с 2 остями, от оливкового до темно-коричневого цвета (Виноградова и др., 2010).
Bidens frondosa появилась в Европе в XVIII веке, а в России - в начале XIX века. В настоящее время вид широко распространился по Западной Европе (Burton, 1979; Koch, 1988; Krause, 1990; Brandes, 1991; Oppermann, Brandes, 1993; Ludwig, 1994 и др.) и активно расселяется в Европейской части России, на Дальнем Востоке и в странах бывшего СССР (Гуджинскас, 1989; Хорун и др., 1995; Голуб, Кузьмина, 1996; Шевера, 1996; Глаз-кова, 2006; Виноградова и др., 2010 и мн. др.)
В Башкортостане впервые Bidens frondosa обнаружена нами в 1999 году в г. Кумертау (юг Преду-ралья республики), а через год - в г. Уфе (Абрамова, Ануфриев, 2005). На сегодня нам известны свыше 10 мест произрастания данного вида в Пре-дуралье РБ, и число очагов инвазии этого вида постоянно растет. Наибольшее распространение череда олиственная получила в гг. Уфе и Мелеузе, где она в последние годы активно натурализуется в
Абрамова Лариса Михайловна, доктор биологических наук, abramova.lm@mail.ru; Нурмиева Светлана Васильевна, кандидат биологических наук, svetlana.nurmieva.84@mail.ru
естественных местообитаниях в поймах рек Белая, Уфа, Мелеуз и др.
Изучение биологии и основных популяционных характеристик Bidens frondosa было проведено в гг. Уфа и Мелеуз в 2011-2012 гг. Мелеуз основан в 1958 г., численность населения составляет 61,4 тыс. чел., площадь городской территории 35,5 км2. Город расположен в пойме р. Белой в степной зоне Башкирского Предуралья.
Исследования выявили, что в этих городах находятся крупные очаги инвазии череды олиствен-ной. Данный вид натурализуется в поймах крупнейших рек Предуралья РБ - Уфы и Белой, а также в пойме небольшой степной реки Мелеуз.
Исследования проводились методом учетных площадок (в 1 м2), которые были заложены в 8 местообитаниях череды олиственной. 3 ценопопуля-ции (ЦП) находились в пойме р. Мелеуз, 1 - в пойме р. Белой, ниже по течению от устья р. Мелеуз, и еще 4 - в пойме р. Уфы. Определялись следующие основные параметры ценопопуляций: плотность, высота растений, надземная биомасса и биомасса сопутствующих видов.
Для характеристики биоморфологических параметров Bidens frondosa на 25 модельных растениях каждой из ЦП изучены основные морфометриче-ские параметры. Изучение морфометрии проводилось согласно методу В.Н. Голубева (1962). Биоморфологические параметры Bidens frondosa измерялись в тех же 8 ЦП.
Результаты исследования популяционных характеристик Bidens frondosa приведены в таблице 1. Можно видеть, что средняя высота растений череды олиственной в сообществах меняется от 93,3 до 175,3 см, т.е. вид можно отнести к высокорослым растениям. Плотность довольно высокая и составляет от 15 до 36 растений на 1 м2. Биомасса вида может достигать 1 кг с 1 м2. Доля вида в сообществе колеблется от 16 до 62%, т.е. вид доминирует в большинстве сообществ.
Результаты исследований морфометрических параметров растений приведены в таблице 2. Из таблицы видно, что ЦП р. Мелеуз-1 имеет наи-
Наземные экосистемы
большие показатели по высоте растений, толщине значения числа листьев, длины и ширины перисто-стебля, длине и ширине перистого листа, весу рас- го листа, максимальные - для числа междоузлий, тения. Для ЦП Мелеуз-2 характерны минимальные длины корня.
Таблица 1. Некоторые популяционные характеристики Bidens frondosa в окрестностях г. Мелеуза
Параметры Ценопопуляции Средние значе-
р. Белая р. Мелеуз-1 р. Мелеуз-2 р. Мелеуз-3 ния
Плотность, шт./м2 35,9±4,0 15,4±0,5 19,0±073 28,0±1,9 24,6
СУ, % 1,11 0,33 0,39 0,71
Биомасса вида с 1 м2, г 348,0±15,4 1060,2±61,4 950,0±48,9 117,0±6,15 618,8
СУ, % 0,44 0,58 0,51 0,53
Биомасса со- 758,0±30,5 662,0±32,1 850,0±45,3 596,0±48,8 716,5
путствующих видов с 1 м2, г
СУ, % 0,40 0,48 0,53 0,77
Доля участия вида в сообществе, % 31,5 61,6 52,8 16,4 40,6
Таблица 2. Характеристика морфометрических показателей Bidens frondosa в окрестностях г. Мелеуза
Параметры Ценопопуляции Средние
р. Белая р. Мелеуз-1 р. Мелеуз-2 р. Мелеуз-3 значения
Высота растения, см 91,9±3,8 140,2±3,2 106,6±0,5 86,5±2,0 106,3
СУ, % 20,8 11,5 23,5 11,6
Толщина стебля, см 0,4±0,01 0,7±0,01 0,6±0,1 0,2±0,02 0,5
СУ, % 18,2 16,3 32,2 13,0
Число междоузлий, шт. 6,8±0,2 7,9±0,3 8,2±0,2 6,8±0,3 7,4
СУ, % 17,8 19,9 15,0 10,4
Число ветвлений, шт. 13,0±0,5 29,7±2,8 24,6±2,4 36,6±1,3 25,9
СУ, % 19,4 47,3 48,4 17,8
Число перистых листьев, шт. 36,2±2,2 48±2,4 34,8±2,7 54,8±2,2 43,5
СУ, % 29,8 25,4 38,1 20,0
Длина перистого листа с черешком, см 14,2±0,4 17,3±0,6 13,5±0,5 14,6±0,3 14,9
СУ, % 14,0 18,0 19,8 11,7
Ширина перистого листа, см 9,5±0,4 10,5±0,7 9,1±0,6 11,3±0,3 10,1
СУ, % 20,6 34,1 33,8 12,9
Число долей листа, шт. 3,9±0,2 3,5±0,2 3,9±0,2 3,0±0,01 3,6
СУ, % 25,4 25,1 26,1 0,01
Длина конечной доли листа, см 7,4±0,2 8,6±0,5 6,0±0,2 8,1±0,2 7,5
СУ, % 12,6 26,1 18,0 10,7
Ширина конечной доли листа, см 2,8±0,1 3,1±0,1 2,1±0,1 3,1±0,1 2.8
СУ, % 14,2 23,4 26,1 10,7
Длина черешка конечной доли листа, см 1,4±0,1 2,3±0,1 1,3±0,1 1,7±0,1 1,7
СУ, % 30,5 28,3 27,4 20,6
Длина боковой доли листа, см 5,4±0,2 6,7±0,4 4,6±0,2 5,5±0,2 5,6
СУ, % 18,1 28,3 24,7 14,3
Ширина боковой доли листа, см 2,0±0,1 2,0±0,1 1,5±0,1 2,2±0,1 4,0
СУ, % 15,7 24,7 31,9 14,8
Длина черешка боковой доли листа, см 0,3±0,01 0,5±0,1 0,3±0,01 0,4±0,01 0,4
СУ, % 34,2 50,8 27,1 26,2
Длина корня, см 17,4±0,7 20,1±0,9 21,9±1,2 17,2±0,5 19,2
СУ, % 19,3 21,9 26,9 13,6
Вес растения, г 72,8±5,1 116,8±7,1 89,6±8,1 115,1±5,2 99,9
СУ, % 35,4 30,3 45,3 22,6
Таблица 3. Показатели репродуктивной сферы Bidens frondosa в окрестностях г. Мелеуза
Параметры Ценопопуляции Средние значения
р. Белая р. Мелеуз-1 р. Мелеуз-2 р. Мелеуз-3
1 2 3 4 5 6
Число корзинок, см 34,1±2,4 63,5±6,7 61,9±4,9 52,1±2,4 52,9
СУ, % 35,6 52,6 39,8 23,2
Диаметр корзинки, см 1,0±0,01 0,9±0,01 1,0±0,01 1,0±0,01 0,97
СУ, % 11,7 14,5 11,7 10,2
Длина внешнего листочка обертки, 0,9±0,01 0,8±0,01 0,9±0,01 0,9±0,01 0,9
CM
CV, % 6,2 10,3 10,8 8,9
Число семян, шт. 48,9±2,1 42,6±1,4 37,5±1,7 49,9±0,7 44,7
Окончание таблицы 3
1 2 3 4 5 6
СУ, % 21,1 16,4 22,6 7,1
Вес 100 семян, г 0,2±0,01 0,2±0,01 0,2±0,01 0,5±0,01 0,3
СУ, % 17,3 15,1 20,2 5,2
Длина семянки, см 0,7±0,01 0,6±0,01 0,9±0,01 0,7±0,01 0,7
СУ, % 24,6 8,4 19,2 15,1
Ширина семянки, см 0,2±0,01 0,2±0,01 0,3±0,01 0,2±0,01 0,2
СУ, % 20,8 20,8 18,6 20,8
Длина ости семянки, см 0,3±0,01 0,3±0,01 0,3±0,01 0,3±0,01 0,3
СУ, % 14,3 14,3 11,8 16,5
В таблице 3 приведены некоторые репродуктивные показатели череды олиственной в природных ЦП. Из таблицы видно, что растения череды образуют 34-64 корзинки, диаметром около 1 см, число семян в корзинках у разных ЦП довольно близко и составляет 38-50 шт. Среднее число семян в пересчете на 1 растение - 1,7-2,6 тыс. шт.
Коэффициенты вариации в большинстве случаев находится в пределах нормы, значительным и большим варьированием в некоторых популяциях отличаются параметры: биомасса вида и сопутствующих видов, плотность, число ветвлений, число корзинок, длина черешка боковой доли листа, веса растения.
В целом следует сказать, что, несмотря на то, что череда появилась в районе наших исследований недавно, она успешно натурализовалась в состав прибрежных сообществ pp. Мелеуз и Белой и приобретает статус высокорослого доминанта данных сообществ. Несомненно, очаг инвазии в ближайшие годы будет расширяться.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абрамова Л.М., Ануфриев О.Н. Bidens frondosa L. - новый
инвазивный вид Башкортостана // Растительные ресурсы: опыт, проблемы и перспективы. Матер, всерос. на-уч.-прак. конф. Бирск, 2005. С. 3-4.
2. Виноградова Ю.К., Майоров С.Р., Хорун JI.B. Черная кни-
га России. М.: Геос, 2010. 512 с.
3. Глазкова Е.А. Bidens frondosa (Asteraceae) - новый адвен-
тивный вид флоры северо-запада России и история его расселения в Восточной Европе // Бот. журн. Т. 90, № 10. С. 1520-1540.
4. Голуб В.Б., Кузьмина Е. В. Новые данные о синтаксономии
и экологии сообществ класса Salicetea purpurea Moor 1958 в долине Нижней Волги // Тольятти: ИЭВБ РАН, 1996. 74 с. Деп в ВИНИТИ26.06.96, № 2114-В96.
5. Голубев В.Н. Эколого-биологические особенности травя-
нистых растений и растительных сообществ лесостепи. М.: Наука, 1965.286 с.
6. Гуджинскас З.А. Новые для Литвы адвентивные виды
растений//Бот. журн. 1989. Т. 74. № 10. С. 1499-1504.
7. Хорун Л.В., Шереметьева И.С., Щербакова A.B. Некото-
рые новые данные о распространении адвентивных растений в Тульской области // Бюлл. МОИП. Отд. биол.,
1995. Т. 100. №5. С. 90-93.
8. Шевера М.В. Тенденщя до експансп адвентивних рослин
по затзницях у Закарпатп. Докл. на конф. мол. бот. Украши, Донецк, 30 трав.-1 черв. 1995 // Укр. ботан. ж.
1996. Т. 53. №1-2. С. 136-138.
9. Brandes D. Die Ruderalvegetation der Altmark im Jahre 1990
// Tuexenia. 1991. N 11. S. 109-120.
10. Burton R.M. Bidens in Britain // London Natur. 1979. N 58. P. 9-14.
11. Koch U.-V. Ökologische Aspekte der Ausbreitung von Bidens frondosa L. in Mitteleuropa. Vergrangt er Bidens tripartita L.? // Flora. 1988. V. 180.N3-4. S. 177-190.
12. Krause A. Neophyten an der Ahr-Stand der Ausbreitung 1988 // Tuexenia. 1990. N 10. S. 49-55.
13. Oppermann F.N., Brandes D. Die Uferflora der Oker // Braunschw. Naturk. Sehr. 1993. V. 4. N 2. S. 381414.
14 Ludwig W. Bidens frondosa var. anomala in Hessen // Hess. Aorist. Briefe. 1994. V. 43. N2. S. 17-19.
TO BIOLOGY OF INVASIVE SPECIES BIDENS FRONDOSA L. IN THE CIS-URALS OF
BASHKORTOSTAN REPUBLIC
© 2013 L.M. Abramova1, S.V. Nurmieva2
'Botanical Garden-Institute Ufa Scientific Centre Russian Academy of Sciences, 2Kumertau branch of Orenburg state university
The results of investigations of naturalization invasive species Bidens frondosa L. in vicinities of Ufa and Meleuz are resulted. The height of plants of Bidens frondosa changes from 93,3 to 175,3 sm, the density makes from 15 to 36 plants on 1 m2, the species biomass can reach 1 kg with 1 m2, a species share in community - from 16 to 62 %.
Key words: invasive species, Bidens frondosa L., population, naturalization, reproductive parameters.
Abramova Larisa, Doctor ofBiology, Professor, Chief of the Laboratory, abramova.lm@mail.ru; Nurmieva Svetlana, Candidate of Biology, Chief of the Departement, svetlana.nurmieva.84@mail.ru
