Научная статья на тему 'Распространение Sanguisorba officinalis L. и Gentiana pneumonanthe L. в восточной части Окско-Донской равнины и состояние их популяций'

Распространение Sanguisorba officinalis L. и Gentiana pneumonanthe L. в восточной части Окско-Донской равнины и состояние их популяций Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
134
69
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
SANGUISORBA OFFICINALIS L / GENTIANA PNEUMO-NANTHE L / ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ / ВОЗРАСТНОЕ СОСТОЯНИЕ / ЦЕНОПОПУЛЯЦИЯ / ВИДОВАЯ НАСЫЩЕННОСТЬ / GENTIANA PNEUMONANTHE L / ONTOGENETIC SPECTRA / AGE STATE / CENOPOPULATION / SPECIES ABUNDANCE

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Смирнова Елена Борисовна, Семёнова Наталья Юрьевна, Невзоров Алексей Викторович

В статье представлены онтогенетические спектры ценопопуляций Sanguisorba officinalis L. и Gentiana pneumonanthe L. в условиях восточной части Окско-Донской равнины. Выявлены возрастные показатели состояния популяций, которые показали, что популяции относятся к центрированному типу с наибольшей долей молодых генеративных растений. Отмечено зрелое, устойчивое состояние популяций. Показано, что самоподдержание ценопопуляций G. pneumonanthe осуществляется в основном семенным путём. При изучении видовой насыщенности фитоценозов с участием S. officinalis оказалось, что доминантами в фитоценозах выступали виды из семейства Asteraceae. Установлено, что на заливном лугу сопутствующим видом S. officinalis явилась G. pneumonanthe, а на суходольном Althaea officinalis L. ценные лекарственные растения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Смирнова Елена Борисовна, Семёнова Наталья Юрьевна, Невзоров Алексей Викторович

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

SPREADING OF SANGUISORBA OFFICINALIS L. AND GENTIANA PNEUMONANTHE L. IN THE EASTERN PART OF THE OKSKO-DONSKAYA PLAIN AND THE STATE OF THEIR POPULATIONS

The ontogenetic spectra of the Sanguisorba officinalis L. and Gentiana pneumonanthe L. cenopopulations under conditions of the eastern part of Oksko-Donskaya plain are submitted in the article. The age indices of the population state, which showed that the populations belong to the centering type with the highest proportion of young generative plants, have been determined. The mature and sustainable state of populations has been observed. It is shown that the self-maintenance of G. pneumonanthe cenopopulations is carried out by means of seeds. In the process of studies the abundance of species in the phytocenoses, including S. officinalis, it turned out that species of the Asteroaceae family were among the dominant ones. It is found that the G. pneumonanthe is an attendant species of S. officinalis on flood meadows and the Althaea officinalis L., which belong to valuable medicinal plants, is found on dry valley land.

Текст научной работы на тему «Распространение Sanguisorba officinalis L. и Gentiana pneumonanthe L. в восточной части Окско-Донской равнины и состояние их популяций»

3. Продуктивность зернотравяного севооборота стационара К за 2007—2014 г., ц/га зерн. ед.

Вариант Продуктивность, ц/га Прибавка к контролю Окупаемость, кг

зерн. ед. ц/га % зерна/кг д.в.

1-й севооборот (зернотравяной с многолетней злакобобовой травосмесью)

Без удобрений (контроль) N60 26,3 33,2 6,9 26,3 20,1

Р36 32,1 5,8 22,0 8,0

К60 30,2 3,9 15,0 4,1

N4^36 33,6 7,3 27,7 5,2

N21 32,7 6,4 24,2 7,1

Н,9К60 33,4 7,1 27,1 3,6

Р36К60 32,6 6,3 24,0 3,5

^60Р36К60 38,3 12,0 45,6 21,5

2-й севооборот (зернотравяной с люцерной)

Без удобрений (контроль) N60 Р36 К60 N4^36 N21 Н,9К60 Р36К60 ^60Р36К60 27.0 32,9 32.3 30.4 33.4 32.5 33,2 32,5 37.1 5,9 5.3 3.4 6.4 5.5 6,2 5,5 10,1 21,8 19,5 12.5 23.6 20,3 22.7 20,3 37,3 17,7 6,9 3,2 4,0 6,0 3,0 3,0 19,5

стигнута при внесении только минеральных удобрений ^Р26К20 и 5,6 т навоза + ^7_39Р19_23К14_16.

3. В среднем за 30-летний период исследования внесением повышенных норм органоминеральных удобрений (6,1 т навоза + ^Р24К24 — в зернопа-ропропашном и 4,4 т навоза + ЭД,6Р28К26 — в зерно-паротравянопропашном) получена максимальная продуктивность севооборотов — наибольшая окупаемость их внесения.

4. По расчётам окупаемости и продуктивности в среднем за 8 лет исследования в 7-польном зерно-травяном севообороте с люцерной и травосмесью более высокие показатели получены при совместном применении азотно-фосфорно-калийных удобрений нормой ^0Р36Кб0 на 1 га севооборотной площади.

Литература

1. Лошаков В.Г. Севооборот и плодородие почвы. М.: ВНИИА, 2012. 512 с.

2. Турусов В.И. Оптимальные чередования сельскохозяйственных культур в севооборотах плакорных агроландшафтов юго-востока Центрально-Чернозёмного района / В.И. Турусов, В.М. Гармашов, О.А. Абанина, Т.И. Михина, Н.В. Дронова // Достижения науки и техники АПК. 2016. № 2. С. 54—57.

3. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1971. 248 с.

5. Целуйко О.А., Пасько С.В., Медведева В.И. Эффективность систематического длительного внесения удобрений в зерно-паропропашном севообороте на чернозёме обыкновенном // Земледелие. 2015. № 7. С. 11-13.

6. Парамонов А.В. Влияние некоторых приёмов агротехники на урожайность культур кормового севооборота // Известия Оренбургского государственного аграрного университета.

2015. № 3 (53). С. 50-53.

7. Целуйко О.А., Медведева В.И. Зависимость плодородия почв и продуктивности севооборотов от длительного применения удобрений // Достижения науки и техники АПК.

2016. № 2. С. 38-41.

Распространение Sanguisorba Officinalis L. и Gentiana Pneumonanthe L. в восточной части Окско-Донской равнины и состояние их популяций

Е.Б. Смирнова, к.с.-х.н, Н.Ю. Семёнова, к.б.н., ФГБОУ ВО Балашовский институт (филиал) СГУ имени Н.Г. Чернышевского; А.В. Невзоров, аспирант, ФГБОУ ВО СГУ имени Н.Г. Чернышевского

Актуальность темы обусловлена уменьшением природных запасов и нарушением естественных местообитаний многих лекарственных растений, а также необходимостью расширения использования их ресурсов. Практическое использование растительных ресурсов должно исходить из научно обоснованных прогнозов устойчивости видов в фитоценозах и обеспечивать сохранность

и возобновление их природных популяций. Распространение лекарственных растений изучается для выявления особенностей их произрастания и благоприятных условий для вегетации, а также сопутствующих видов.

Значение изучаемых лекарственных растений трудно переоценить, они широко используются в научной и народной медицине.

о/ретаШ — короткокорневищный травянистый многолетник, корни и корневища которого содержат дубильные вещества (до 23%), свободную галловую и эллаговую кислоты, флавоноиды (в том числе катехины). Среди сопутствующих

веществ — сапонины (сангвисорбин, потерин — до 4%), эфирное масло (1,8%), крахмал (до 29%), стерины. Из них изготавливают новогаленовые препараты, которые используют в качестве вяжущих, кровоостанавливающих и противомикробных средств.

G. pneumonanthe — короткокорневищный травянистый многолетник. По литературным данным, содержит флавоноиды (до 0,95%), кумарины (до 0,28%), ксаптоны, иридоиды, определяющие противовоспалительную, диуретическую, фун-гицидную и антивирусную активность. Кроме того, G. pneumonanthe занесена в Красную книгу Саратовской области со статусом уязвимый вид и подлежит охране [1, 2].

Цель работы — изучение распространения, биологических и экологических особенностей Sanguisorba officinalis L. и Gentiana pneumonanthe L. В связи с этим решались задачи определения возрастной структуры популяций, описания онтогенетических спектров видов и их фитоценотического окружения.

Материал и методы исследования. Исследование проводили в вегетационные периоды 2014—2015 гг. в Романовском районе Саратовской области (восточная часть Окско-Донской равнины). Район исследования находится в зоне богаторазнотравно-типчако-во-ковыльных степей на чернозёме обыкновенном.

Ценопопуляция S. officinalis обнаружена в окрестностях села Инясева на заливном лугу (ЦП 1), где G. pneumonanthe выступала как сопутствующий вид. В районе посёлка Винный, который прекратил своё существование, на суходольном лугу в микропонижении рельефа была найдена популяция S. officinalis (ЦП 2), где доминантами были Ahillea millefolium L. и Artemisia vulgaris L.

В ходе работы использовали общепринятые методы геоботанических описаний [3]. Для получения фитоценотических характеристик были заложены случайным образом 15 пробных площадей по 10 м2 каждая. Обилие вида выражалось по 6-балльной шкале Браун — Бланке. Видовые названия приведены по С.К. Черепанову (1995) [4]. При выделении онтогенетических состояний была принята периодизация онтогенеза, предложенная

Т.А. Работновым [5], в дальнейшем уточнённая А.А. Урановым и его учениками [6]. Для изучения возрастной структуры в каждой исследованной ценопопуляции случайно-регулярным способом закладывали пробные площадки площадью 1 м2. Подсчитывали все особи и отмечали все возрастные состояния. При анализе возрастной структуры ценопопуляций рассчитывали индексы возобновления (1в), генеративности (1генер), старения (1ст), замещения (1з), возрастности (Д) и эффективности (ю) [7, 8]. Тип ценопопуляции определяли по классификации Т.А. Работнова [5], а также на основе совместного использования критериев возрастности и эффективности — «дельта-омега» Л.А. Животовского [9].

Результаты исследования. Плотность особей в ЦП 1 составляла 81—103 особи/м2, онтогенетический спектр центрированный с максимумом в области молодых генеративных особей — 28,39%, доля старых генеративных растений — 18,52%. Отмечали почти равную долю виргинильных (13,58%) и старых генеративных (12,35%) растений. В изученной ценопопуляции соотношение возрастных групп прегенеративного и генеративного периода составляло 29,63 и 59,26% соответственно (рис. 1).

В ЦП 2 плотность особей составляла 58—87 особи/м2, онтогенетический спектр относился к центрированному типу с наибольшей долей молодых генеративных растений (34,21%), на втором месте по численности находились виргинильные (21,05%), на третьем — имматурные (13,16%).

По классификации Л.А. Животовского, исследованные ценопопуляции распределились на два типа: ЦП 2 является переходной (Д = 0,27, ю =0,57), а ЦП 1 - зрелой (Д = 0,54, ю =0,62) (табл. 1). Высокое значение индекса эффективности в ЦП 1 свидетельствует о хорошем и устойчивом состоянии популяции.

Индекс восстановления ЦП 2 составлял 1в =0,94, т.е. популяция устойчива, прегенеративная фракция этой ценопопуляции может полностью заменить особи генеративной. Индекс замещения (1з), показывающий отношение плотности подроста ко всей возрастной части популяции, также был выше в ЦП 2 (¡3=0,86).

ЦП 1

ЦП 2

30 25 20 15 10 5 0

Рис. 1 - Онтогенетические спектры ценопопуляций S. Officinalis. По оси Х - онтогенетические состояния; по оси Y - процентное содержание особей разных онтогенетических групп в ЦП, %

1. Результаты демографических исследований состояния ценопопуляций S. officinalis

Онтогенетический индекс ЦП 1 ЦП 2

Индекс возобновляемости (1возобн) 0,29 0,45

Индекс генеративности (1генер) 0,59 0,42

Индекс старения (1стар) 0,24 0,13

Индекс общей возрастности (1возр) 0,79 1,22

Индекс замещения (1зам) 0,42 0,86

Индекс восстановления (1восст) 0,5 0,94

Дю 0,54/0,62 0,27/0,57

Возрастной спектр Центрированный Центрированный

Тип популяции по Л. А. Животовскому Зрелая Переходная

Тип популяции по Т. А. Работнову Нормальная Нормальная

Индекс восстановления, отражающий интенсивность вегетативных процессов, в ЦП 2 был выше, чем в ЦП 1. Следовательно, популяция устойчива и прегенеративная фракция этой ЦП может полностью заменить особи генеративной.

Индекс восстановления определяется содержанием в популяциях особей прегенеративного периода. Так, в ЦП 2 особи прегенеративного состояния составляли 93,7%, а в ЦП 1 — 39,7%, и индекс восстановления в два раза был выше (1в= 0,94), чем в ЦП 1 (1в= 0,39), что определяется низким содержанием в ЦП 1 особей прегенера-тивного состояния.

Индекс замещения (1з), показывающий отношение плотности подроста ко всей возрастной части популяции, был выше в ЦП 2 (1з= 14,87) и ниже в ЦП 1 (1з = 0,66). Невысокий индекс старения свидетельствует о длительности пребывания особей в генеративном состоянии. Наименьший индекс

gi

g2

g3

Рис. 2 - Онтогенетический спектр ценопопуляции О. Рпеышопап^е.

По оси Х - онтогенетические состояния; по оси У - процентное содержание особей разных онтогенетических групп в ЦП, %

возрастности установлен в ЦП 2 (1возр= 0,07), а наибольший — в ЦП 1 (1возр= 0,41), в этом направлении постепенно возрастает количество особей генеративной и постгенеративной фракций.

2. Видовой состав ценопопуляций с участием S. officinalis

v

s

Вид Жизненная форма Семейство Обилие по Браун-Бланке Число особей на 10 м2 Ярус

ЦП 1 - заливной луг

1. Salix triandra L. 2. S. cinerea L. 3. Artemisia vulgaris L. 4. Rumex confertus Willd. 5. Senecio tataricus Less. 6. Inula britannica L. 7. Achillea millefolium L. 8. Pilosella echioidesn (Lumn.) F. Schultz et Sch. Bip. 9. Aster tripolium L. 10. Tanacetum vulgarie L. 11. Filipendula ulmaria (L.) Maxim. 12. Ulmuspumila L. 13. Gentianapneumonanthe L. кустарник кустарник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник дерево 3-й величины многолетник Salicaceae Salicaceae Asteraceae Polygonaceae Asteraceae Asteraceae Asteraceae Asteraceae Asteraceae Asteraceae Rosaceae Ulmaceae Gentianaceae 1 + 3 + + + 2 1 1 1 1 + 3 4,50±0,52 1,33±0,38 24,33±0,78 1,80±0,28 1,50±0,29 1,85 ±0,30 17,00±0,74 4,50±0,52 6,50±0,53 7,25±1,04 4,90±0,53 3,00±1,41 19,33±0,75 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3

ЦП 2 - суходольный луг (микропонижение)

1. Cichorium intybus L. 2. Artemisia austriaca Jacq. 3. A. absinthium L. 4. A. vulgaris L. 5. Ahillea millefolium L. 6. Salvia pratensis L. 7. Campanula patula L. 8. Althaea officinalis L. 9. Hylotelephium maximum (L.) Holub. 10. Elytrigia repens (L.) Nevski. 11. Fraxinus excelsior L. многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник многолетник дерево 1-й величины Asteraceae Asteraceae Asteraceae Asteraceae Asteraceae Lamiaceae Campanulaceae Malvaceae Crassulaceae Poaceae Oleaceae 1 1 2 2 3 1 + 2 + 2 2 5,00±0,53 6,33±1,53 10,00±0,48 17,00±0,74 19,00±2,15 4,66±0,62 2,00±0,31 16,12±1,26 2,00±0,70 17,15±1,27 11,00±0,68 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1

Анализ возрастной структуры G. pneumonanthe показал, что в ЦП преобладали молодые генеративные особи (33,34%). Высока доля растений ювинильной и виргинильной фракций — 23,08 и 17,95% соответственно (рис. 2). Самоподдержание ценопопуляций G. pneumonanthe осуществляется в основном семенным путём.

Индекс восстановления был больше 1 (1в= 1,12), т.е. популяция устойчива, прегенеративная фракция этой ценопопуляции может полностью заменить особи генеративной. Популяция характеризуется медленными процессами старения (1ст=0,10). По классификации Л.А. Животовского, исследованная ценопопуляция G. pneumonanthe является молодой (Д = 0,25, ю = 0,49), по Т.А. Работнову — нормальной полночленной.

Фитоценотическое окружение S. officinalis в ЦП 1 представлено 13 видами из 6 семейств с преобладанием видов семейства Asteraceae (7 видов). Доминантами летне-осенней синузии выступили Artemisia vulgaris L. и Gentiana pneumonanthe L. с обилием 24 и 19 особей на 10 м2 соответственно. Видовая насыщенность ЦП 2 составила 11 видов из 7 семейств, из которых 5 видов принадлежит семейству Asteraceae. Доминанты — Artemisia absinthium L., A. vulgaris L., Ahillea millefolium L. и Elytrigia repens (L.) Nevski. (семейство Poaceae). В данной ценопопуляции сопутствующим видом S. officinalis явился Althaea officinalis L. с обилием 16 особей на 10 м2. В обеих ценопопуляциях травянистые растения представлены многолетними формами (табл. 2).

Выводы. Исследованные виды образуют нормальные полночленные ценопопуляции, характери-

зующиеся средней численностью и жизненностью. Процессы самоподдержания в ценопопуляциях идут интенсивно, устойчивость обеспечивается высокой семенной продуктивностью и интенсивным семенным возобновлением.

Определённое сходство в ценопопуляциях присутствует, хотя они разнятся по единично представленным видам. Ценопопуляции по структуре видов являются богатыми и стабильными, а произрастание в них S. officinalis говорит об экологической пластичности вида.

Литература

1. Красная книга Саратовской области. Грибы. Лишайники. Растения. Животные / Комитет охраны окружающей среды и природопользования Саратовской области. Саратов: Изд-во Торгово-промышл. палаты Сарат. обл. 2006. 528 с.

2. Семенова Н.Ю. Экология, биология и распространение Gentiana pneumonanhe L. в условиях восточной части Окско-Донской равнины / Н.Ю. Семенова, Е.Б. Смирнова, М.И. Киселева, Ю.А. Сальникова // Materials of the XI International scientific and practical conference, «Modernscientific potential». 2015. Volume 30. Biological sciences. Sheffild. Science and education LTD. C. 51—53.

3. Полевая практика по экологической ботанике / под ред. проф. А.О. Тарасова. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1981. 90 с.

4. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Русское издание. СПб.: Мир и семья-95, 1995. 992 с.

5. Работнов Т.А. Определение возрастных состояний популяций видов в сообществе // Полевая геоботаника. М.-Л.: Наука,

1974. Т. 3. С. 132-208.

6. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Научные доклады высшей школы. Биологические науки.

1975. № 2. С. 7-34.

7. Злобин Ю.А., Скляр В.Г., Клименко А.А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методы изучения. Сумы: Университетская книга, 2013. 439 с.

8. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии) / Л.Б. Заугольнова, Л.А. Жукова, А.С. Комаров. М.: Наука, 1988. 181 с.

9. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3-7.

Применение минеральных удобрений

при выращивании сеянцев ясеня обыкновенного

В.В. Кутилкина, соискатель, В.Б. Троц, д.с.-х.н., профессор, ФГБОУ ВО Самарская ГСХА

Одной из актуальных задач современного лесного хозяйства является своевременное восстановление нарушенных лесных насаждений. В лесостепных районах лесовосстановление, как правило, производится за счёт создания лесных культур, чаще всего путём высаживания предварительно выращенных в питомниках сеянцев или саженцев. Однако применяемые в настоящее время в большинстве лесных питомников технологии производства посадочного материала несовершенны и не позволяют получать достаточное количество стандартных сеянцев и саженцев, выращенных за короткий временной период [1, 2]. По мнению ряда исследователей, эта проблема может быть решена за счёт применения мине-

ральных удобрений при производстве сеянцев в питомниках [3, 4].

Цель исследования — изучить влияние различных норм полного (NPK) минерального удобрения на особенности роста, морфологические параметры и выход стандартных сеянцев ясеня обыкновенного (Fraxinus excelsior).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Материал и методы исследования. Опыты закладывались в 2014—2015 гг. на первом поле лесного питомника ФГБОУ ВО Самарской ГСХА. Сеянцы выращивали на трёх уровнях плодородия почвы (вариантах): I — контрольный (без удобрений), II — первый уровень минерального питания — фон 1 (N40P40K40), III — второй уровень — фон 2 (N60P60K60). Расчётные дозы калийных и фосфорных удобрений вносили с осени в паровое поле, а азотных — весной, перед посевом — под культивацию и в подкормки, которые дважды

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.