Научная статья на тему 'Морфологическая поливариантность онтогенеза Schizonepeta multifida (L. ) Briq'

Морфологическая поливариантность онтогенеза Schizonepeta multifida (L. ) Briq Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
126
17
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ОНТОГЕНЕЗ SCHIZONEPETA MULTIFIDA / ПОЛИВАРИАНТНОСТЬ ОНТОГЕНЕЗА РАСТЕНИЙ / РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ТУВЫ / ПАСТБИЩНАЯ ДИГРЕССИЯ / РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ГОРНОГО АЛТАЯ / РАСТИТЕЛЬНОСТЬ ХАКАСИИ

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Отмахов Юрий Сергеевич, Черемушкина Вера Александровна

Изучена морфологическая и размерная поливариантность онтогенеза в пяти ценопопуляциях Schizonepeta multifida в Туве, Горном Алтае и Хакасии. Показано, что для особей в разных фитоценотических условиях характерно формировании разных биоморф. Особи этого вида отрицательно реагируют на усиление выпаса, что отражается на биомассе растений и связанных с ней признаков

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Morphological and size polyvariation of ontogenesis of Schizonepeta multifida in five populations in Tuva, Altai Republic, and Khakassia was studied. Different biomorphs of the species are formed in variuos conditions of plant communities. The species demonstrates negative reaction on grazing by diminishing of a biomass and changing of some other relevant characters.

Текст научной работы на тему «Морфологическая поливариантность онтогенеза Schizonepeta multifida (L. ) Briq»

Актуальные вопросы изучения и охраны растительного мира

Цыбжитов Ц.Х., Цыбжитов А.Ц. Почвы бассейна озера Байкал. - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2000. Т.3. 173 с. Юрцев Б.А. Флора - Сунтар-Хаята. Л.: Наука, 1968. 235 с.

SUMMARY

In the vascular plants flora of Ikatskiy mountain range 394 species from 181 genera and 58 families has been registered.

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЛИВАРИАНТНОСТЬ ОНТОГЕНЕЗА SCHIZONEPETA

MULTIFIDA (L.) BRIQ

MORPHOLOGICAL POLYVARIATION OF SCHIZONEPETA MULTIFIDA (L.) BRIQ

ONTOGENESIS

Изучена морфологическая и размерная поливариантность онтогенеза в пяти ценопопуляциях Schizonepeta тиШАс1а в Туве, Горном Алтае и Хакасии. Показано, что для особей в разных фитоценотических условиях характерно формировании разных биоморф. Особи этого вида отрицательно реагируют на усиление выпаса, что отражается на биомассе растений и связанных с ней признаков.

Побеговая система растений проявляет высокую лабильность, обеспечивающую разнообразие морфологической структуры особей как в пределах одной ценопопуляции, так и в разных эколого-ценотических условиях обитания вида. Разнообразие форм развития имеет адаптационное значение и обеспечивает устойчивость ценопопуляций при колебаниях внешних факторов (Воронцова, Заугольнова, 1978; Жукова, 1995).

Цель данной работы изучить морфологическую и размерную поливариантность онтогенеза БсЫюпер^а шиША<1а (Ь.) Briq и выявить факторы, влияющие на адаптационные механизмы вида в разных условиях произрастания.

Материал собран в пяти ценопопуляциях: в Туве в луговой степи на южном склоне (ЦП 1), в лиственничном лесу (ЦП 3), в злаково-стоповидноо соковой степи (ЦП 4); в Горном Алтае на разнотравном лугу (ЦП 2); в Хакасии в разнотравно-ковыльной степи (ЦП 5). Две из них (ЦП 2,4) описаны в нарушенных в результате усиленного выпаса на сообществах.

В изученных ценопопуляциях взрослые особи Б. шиША<1а формируют три жизненных формы: короткокорневищную, короткокорневищно-стержнекорневую, длиннокорневищную.

Растения короткокорневищной жизненной формы представлены кустом из симподиально нарастающих озимых полурозеточных и моноциклических удлиненных и верхнерозеточных побегов. Полурозеточные и удлиненные побеги - генеративные, верхнерозеточные - вегетативные. Последние развертываются из пазушных почек на базальной части всех побегов и ежегодно отмирают. Базальная часть озимых монокарпических побегов полегает, втягивается в почву и образует короткое эпигеогенное корневище с тонкими придаточными корнями. Светлые сначала молодые корневища в дальнейшем грубеют, принимают темную окраску и покрываются легко отслаивающейся корой. Длина годичного прироста не превышает 0,5 см. В результате довольно интенсивного ветвления и постепенного разрастания особи формируется неявнополицентрическая биоморфа. Такая биоморфа образуется в разнотравно-ковыльной (ЦП 5) и злаково-стоповидноосоковой (ЦП 4) степях и на разнотравном лугу (ЦП 2).

УДК 581.1(571.52)+582

Отмахов Ю. С. Черемушкина В. А.

Otmakhov Y. S. Cheryomushrina V. A.

Центральный Сибирский ботанический сад, г. Новосибирск

Труды Заповедника "Тигирекский" Вып. 1. 2005

Развитие растений короткокорневищно-стержнекорневой жизненной формы во многом схоже с короткокорневищной жизненной формы. У них также часть побегов полегает, но связь с главным корнем сохраняется на протяжении всей жизни. Придаточные корни слабо развиты, разрастание минимальное, партикуляция не характерна. На протяжении всего онтогенеза такие особи представлены моноцентрической биоморфой. Эта жизненная форма формируется у особей Б. шиША<1а в тех же сообществах, что и короткокорневищная, как результат приспособления к неоднородности среды обитания: микросайты с каменистыми выходами, места с отсутствием видов.

В луговой степи и под пологом лиственничного леса, где доля дерновинных растений в сообществе уменьшается, особи Б. ти1ЩШа формируют длиннокорневищную жизненную форму. Она представлена системой парциальных кустов и побегов, связанных длинным (9,4 см) эпигеогенным, древеснеющим корневищем. Длина годичного прироста корневища колеблется 3,6 - 7,4 см, что способствует образованию полицентрической биоморфы. Полная партикуляция приводит к вегетативному размножению и постепенному перемещению дочерних особей в пространстве.

Для сравнения изменчивости признаков по основным биометрическим показателям применяли коэффициент вариации. Уровень изменчивости оценивали по эмпирической шкале, предложенной С.А.Мамаевым (1973).

Повышенный уровень (22 - 27 %) внутрипопуляционной изменчивости имеют признаки, характеризующие высоту генеративного побега, число метамеров, количество пар ассимилирующих листьев вегетативного побега. Средняя высота побега изменяется от 17,6 до 30,5 см. Особи с наименьшей высотой обнаружены в злаково-стоповидноосоковой степи (ЦП 4), расположенной на крутом склоне восточной экспозиции. Для сообщества характерен невысокий травостой (до 30 см), доминирует Сагех рв<И/огт1з. Максимальная высота реализуется в разнотравно-ковыльной степи (ЦП 5), где травостой достигает 90 см, и в сообществе присутствуют кусты Caragana pygmaea.

Высокий уровень (31 - 40 %) изменчивости показывают линейные размеры нижних листьев генеративного побега, длина черешка этих листьев и диаметр корневища. Наименьшие средние значения размерных признаков нижнего листа (Дл - 2,1см; Шл - 1,2см; Дч - 1,8 см) отмечены в лиственничном лесу (ЦП 3), наибольшие в луговой степи (Дл- 2,5см; Шл - 1,5см; Дч - 2,1см). Вероятно, при недостатке света формирование основных ассимиляционных органов происходит менее интенсивно, чем в открытых сообществах.

Очень высоким уровнем варьирования (>40 %) отличаются число генеративных и вегетативных побегов, длина соцветия, высота вегетативного побега, длина годичного прироста корневища, длина и ширина листа вегетативного побега, масса надземной части растения. Наибольшая длина соцветия (4,6 см) отмечена на разнотравном лугу (ЦП 2), наименьшая (3,1 - 3,8 см) - в лиственничном лесу (ЦП 3) и луговой степи (ЦП 1).

Для определения влияния антропогенного фактора на онтогенез Б. multifida применяли метод дисперсионного анализа. Некоторые рассматриваемые признаки (число метамеров, длина годичного прироста, длина корневища) находятся в прямой зависимости от антропогенной нагрузки. Доля влияния на число метамеров - 25,3 % (при увеличении антропогенного фактора число метамеров снижается с 10 до 6); на длину годичного прироста - 82,7 % (в ненарушенных условиях развивается длиннокорневищная жизненная форма: длина годичного прироста 4 -7 см); на длину корневища - 28,4 % (в деградированных сообществах происходит снижение длины корневища с 12 - 14см дл 6 - 7 см).

Проведенные исследования показали, что для особей Б. multifida в разных фитоценотических условиях характерна морфологическая поливариантность онтогенеза, выраженная в формировании разных биоморф. Особи этого вида отрицательно реагируют на усиление выпаса, что отражается на биомассе растений и связанных с ней признаков.

ЛИТЕРАТУРА:

Воронцова Л.И., Заугольнова Л.Б. Мультивариантность развития особей в течение онтогенеза и ее значение в регуляции численности и состава ценопопуляций // Журн. общей биологии, 1978. Т. 39, № 4. С. 555-562.

Актуальные вопросы изучения и охраны растительного мира

Жукова Л.А. Популяционная жизнь луговых растений. - Йошкар-Ола, 1995. 224 с. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. - М.: Наука. 1973. С. 284.

SUMMARY

Morphological and size polyvariation of ontogenesis of Schizonepeta multifida in five populations in Tuva, Altai Republic, and Khakassia was studied. Different biomorphs of the species are formed in variuos conditions of plant communities. The species demonstrates negative reaction on grazing by diminishing of a biomass and changing of some other relevant characters.

УДК 631.4 (571.52)

Самбуу А. Д. Sambutí A. D.

ДИНАМИКА ВИДОВОГО СОСТАВА В ВОССТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ

СУХИХ СТЕПЯХ ТУВЫ

THE DYNAMICS OF THE SPECIES COMPOSITION IN THE RECOVERING

DRY STEPPES OF TUVA

Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, г. Кызыл

Структура и функционирование экосистем не остаются неизменными во времени. Даже в условиях относительной устойчивости природной среды в них происходят направленные необратимые или кратковременные обратимые изменения. Эти изменения могут быть следствием и внешних и внутренних по отношению к растительному сообществу причин.

Травяные экосистемы находятся в непрерывной сукцессии, так как их видовой состав, продуктивность, структура растительного вещества зависят от режима использования: заповедание, сенокошение, выпас (Титлянова, Тесаржова, 1991).

Объектами исследования были восстанавливающиеся после перевыпаса сухие степи юга Тувы -ключевые участки Ямаалыг и Чоогей. Целью исследования было изучение структуры и динамики видового состава восстанавливающихся сухих степей.

Растительность двух восстанавливающихся степей на подгорных равнинах представляет собой разнотравно-злаковые с караганой карликовой сообщества (Caragana pygmaea + Stipa krylovii + Agropyron cristatum + Cleistogenes squarrosa), являющиеся одним из типичных вариантов широко распространенных разнотравно-злаковых сухих степей данной территории. Растительность на участках неоднородна. Травостой довольно густой, проективное покрытие 60-70 %, видовая насыщенность относительно высокая (на территории участков встречается от 20 до 45 видов в разные годы). Помимо основных доминантов (Stipa krylovii, Agropyron cristatum и Cleistogenes squarrosa) отдельными куртинами и экземплярами отмечены Festuca valesiaca, Koeleria cristata, Kochia prostrata, Allium anisopodium и др. В небольшом обилии встречаются однолетники, среди них наиболее характерны Chenopodium aristatum и Ch. prostratum. Обычно степи закустарены Caragana pygmaea. За три года наблюдений в общем систематическом списке флоры исследуемых участков зарегистрировано 68 видов высших растений из 21 семейств.

Восстанавливающиеся степи мы рассматриваем отдельно, поскольку процесс восстановления на участке Ямаалыг проходил 5 лет после многолетнего умеренного выпаса, а на участке Чоогей восстановление шло 6 лет после многолетнего перевыпаса. Естественно, изменения видового состава на двух участках могут быть разными. В настоящее время эти участки находятся под летним легким выпасом.

На участке Ямаалыг анализ биологического спектра показал преобладание многолетников (90%), основу которых составляют семейства злаковых, маревых, бобовых, крестоцветных, бурачниковых и др. Они характеризуются разнообразием экологических групп, среди которых преобладают ксерофиты

УДК 58+59+91+631.4+502.7

ББК 20.1 (253.7) я431 + 28.088 л64 я431 Г 699

Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование. Материалы I межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 5-летию организации Тигирекского заповедника. Труды ГПЗ "Тигирекский". Вып. 1. Барнаул: изд-во "Алтайские страницы", 2005. 380 с.

Сборник содержит материалы представленные на I межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 5-летию организации Тигирекского заповедника "Горные экосистемы Южной Сибири: Изучение, охрана и рациональное природопользование". Обобщены данные современных исследований природных комплексов ГПЗ "Тигирекский". Анализируется стратегия развития и функционирование системы особо охраняемых природных территорий Алтае-Саянского экорегиона. Рассматривается актуальные вопросы изучения рельефа, климата и почв горных территорий, изучения и охраны растительного и животного мира гор Южной Сибири, проблемы устойчивого развития регионов.

Сборник рассчитан на широкий круг специалистов, работающих в области биологии, экологии и охраны природы, а также всех, кому небезразличны проблемы охраны и рационального использования природных ресурсов.

Редакционная коллегия: П. В. Голяков, Е. А. Давыдов, Н. Л. Ирисова, О. С. Тарасова, А. И. Шмаков

Рецензенты: д. б. н. Г. Г. Соколова, д. б. н. Т. А. Терёхина

Издание подготовлено при поддержке Всемирного фонда дикой природы (WWF) - Россия

wirf

ISBN 5-9900427-1-Х ©ФГУ Государственный природный заповедник "Тигирекский"

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.