CC BY
29
УДК 581.9
DOI: 10.20310/1810-0198-2017-22-5-989-992
СОСТОЯНИЕ И ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ IRIS PSEUDOCORUS L. В УСЛОВИЯХ САРАТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
© Н.Ю. Семенова, А.В. Невзоров, Б.Д. Шатаханов
Балашовский институт (филиал) Саратовского национального исследовательского
государственного университета им. Н.Г. Чернышевского 412315, Российская Федерация, Саратовская область, г. Балашов, ул. К. Маркса, 29 E-mail: semjonovanatalia@mail.ru
Представлены результаты изучения структуры ценопопуляций Iris pseudocorus L. в естественных условиях обитания. Установлено, что исследованные ценопопуляции являются нормальными полночленными. Ключевые слова: Iris pseudocorus L.; ценопопуляция; Саратовская область
ВВЕДЕНИЕ
Возрастная структура популяций представляет собой результат внутрипопуляционного распределения особей. По преобладанию той или иной возрастной группы в спектре можно судить об успешности и устойчивости данной популяции в составе сообщества или о критических моментах в ее развитии [1].
Род Iris L. включает около 200 видов, распространенных в Северном полушарии [2]. Ирис ложноаир-ный, Iris pseudacorus - многолетний травянистый по-ликарпик, корневищный геофит. Растет по мелководьям рек, озер, болот от середины таежной до субтропической зоны в Европе, на Кавказе, в Западной Сибири, Северной Африке и Малой Азии. Гигрофит. Встречается на сырых лугах с богатыми почвами; в крупноосоковых прибрежно-водных и болотных сообществах на торфяных почвах; в низинных заболоченных лесах и зарослях ивняков на торфянистой почве, а также на их опушках. Хорошо переносит весенние затопления.
I. pseudacorus - редкое декоративное растение до 150 см высотой. Цветет в мае-июне. Плодоносит в июле. Размножается семенами и вегетативно (ветвлением корневища).
Надземная часть растений этого вида служит сырьевым источником для получения биологически активных веществ, обладающих антимикробной, спазмолитической, противовирусной, противоопухолевой активностью.
Ирис ложноаирный - редкое охраняемое растение, занесенное в Красную книгу РФ [3]. Вид включен в Красную книгу Саратовской области с категорией и статусом 2 - вид, сокращающийся в численности [4].
Цель исследования: изучение онтогенетической структуры ценопопуляций (ЦП) Iris pseudocorus L. в условиях Саратовской области.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Исследования проводили в 2015-2017 гг. в Бала-шовском и Романовском районах. Эти районы находятся в западном Правобережье Саратовской области, водной артерией которых является р. Хопер. Хопер в Романовском районе имеет приток - р. Карай. Реки образуют множество озер-стариц, по берегам которых и произрастает изучаемый вид. Нами обследовано три ЦП - заливной луг «Пионерская поляна» (пригород г. Балашов) - ЦП № 1; окрестности с. Никольевка (Ба-лашовский район) - ЦП № 2; и окрестности с. Подгорное (Романовский район) - ЦП № 3 [5]. В ходе работы использовались общепринятые методы [6-10]. Видовые названия приводятся по С.К. Черепанову [11].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Изучение онтогенетической структуры популяций I. pseudocorus на обследованной территории позволило получить следующие результаты (табл. 1).
Таблица 1
Онтогенетическая структура ценопопуляций I. pseudocorus
№ ЦП Онтогенетическое состояние, %
Р j im V g1 g2 g3 Ss
1 5,9 11,8 8,8 20,5 11,8 23,6 14,7 2,9
2 9,8 29,3 14,6 12,2 7,3 14,6 4,9 7,3
3 8,1 27,1 18,9 13,5 5,4 8,1 10,8 8,1
25 20 15 10 5 0
п
Р I
¡т V д1 д2 д3 ее онтогенетические состояния
Рис. 1. Онтогенетическая структура ЦП 1
¡т V д1 д2 д3 онтогенетические состояния
Рис. 2. Онтогенетическая структура ЦП 2
35 п
30
25
20
15
10
5 0
а
¡т V д1 д2 д3 онтогенетические состояния
Рис. 3. Онтогенетическая структура ЦП 3
У I. pseudocorus в сложении структуры ЦП 1 основная роль принадлежит генеративным особям - максимум численности приходится на взрослую часть возрастного спектра (рис. 1).
Преобладание в популяциях (ЦП 2, ЦП 3) молодых особей и, соответственно, массовое развитие растений ювенильной и имматурной фракции, связано, вероятно, с высокой семенной продуктивностью и хорошими условиями для прорастания семян. На рис. 2 и 3 показаны средние показатели онтогенетических спектров по исследуемым популяциям.
Доля особей постгенеративного периода развития составила незначительную часть в возрастных спектрах изученных популяций.
Возрастной спектр ЦП 1 относится к центрированному типу и имеет максимум на зрелых генеративных особях (23,6 %). Центрированные спектры свойственны популяциям с устойчивым статусом в данном сообществе.
В ЦП 2 и ЦП 3 возрастные спектры левосторонние. Такие спектры характеризуются преобладанием преге-неративных особей, что отражает наличие благоприятных условий для возобновительного процесса.
Сравнение демографических показателей показало их некоторое отличие (табл. 2). Максимальное значение индекса возобновляемости наблюдается у ЦП 3 (67,6), а минимальное - у ЦП 1 (47,0).
Индексы замещения имеют низкие значения, что связано с длительностью генеративного периода и высокой степенью элиминации проростков.
По классификации «дельта-омега» популяции распределились на два типа: ЦП 2 и ЦП 1 - молодые (Д = 0,22-0,32; ю = 0,37-0,57), ЦП 3 - переходного типа (Д = 0,63; ю = 0,36). Высокие значения индекса эффективности свидетельствуют о хорошем и устойчивом состоянии популяций.
ВЫВОДЫ
Таким образом, все изученные популяции являются жизнеспособными при достаточном количестве генеративных особей, обеспечивающих семенное размножение. Незначительные колебания наблюдаются только в количественном соотношении одних и тех же онтогенетических состояний. Возрастная структура изученных популяций I. pseudocorus нормальная, полночленная. Вид способен успешно поддерживать свою численность в сложившихся условиях среды при определенных типах постоянного воздействия на их местообитания.
Р
ее
Р
ее
Таблица 2
Демографические показатели ценопопуляций I. pseudocorus
Онтогенетические индексы ЦП 1 ЦП 2 ЦП 3
Индекс возобновляемости (1возобн) 47,0 65,9 67,6
Индекс генеративности (1генер) 50,0 26,8 24,3
Индекс старения (1стар) 18,0 39,0 32,4
Индекс замещения (1зам) 0,5 0,6 0,7
Индекс общей возрастности (1возр) 0,4 0,6 0,5
Дю 0,32/0,57 0,22/0,37 0,63/0,36
Возрастной спектр Центрированный Левосторонний Левосторонний
Тип популяции по Л.А. Животовскому Молодая Молодая Переходная
Тип популяции по Т.А. Работнову Нормальная Инвазионная Инвазионная
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Заугольнова Л.Б., Смирнова О.В. Возрастная структура ценопопуляций многолетних растений и ее динамика // Журнал общей биологии. 1978. Т. 39. № 6. С. 849-858.
2. Алексеева Н.Б. Род Iris L. (Iridaceae) в России // Turczaninowia. 2008. Т. 11. № 2. С. 5-68.
3. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). М.: Т-во науч. изд. КМК, 2008. 855 с.
4. 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.
5. Смирнова Е.Б., Семенова Н.Ю., Невзоров А.В. Мониторинг распространения редких и лекарственных растений в природных условиях среднего Прихоперья (Саратовская область) // Успехи современной науки и образования. 2016. Т. 7. № 10. С. 97-99.
6. Глотов Н.В. Об оценке параметров возрастной структуры популяций растений // Онтогенез и популяция: сборник материалов
3 Всерос. популяционного семинара. Йошкар-Ола, 2001. С. 146149.
7. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3-7.
8. Работнов Т.А. Определение возрастных состояний популяций видов в сообществе // Полевая геоботаника. Москва; Ленинград: Наука, 1974. Т. 3. С. 132-208.
9. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1975. № 2. С. 7-34.
10. Заугольнова Л.Б., Жукова Л.А., Комаров А.С. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии). М.: Наука, 1988. 181 с.
11. Черепанов С.К Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). Русское издание. СПб.: Мир и семья-95, 1995. 992 с.
Поступила в редакцию 27 июня 2017 г.
Семенова Наталья Юрьевна, Балашовский институт (филиал) Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, г. Балашов, Саратовская область, Российская Федерация, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии и экологии, е-таД: semjonovanatalia@mail.ru
Невзоров Алексей Викторович, Балашовский институт (филиал) Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, г. Балашов, Саратовская область, Российская Федерация, аспирант, е-mail: naw.71@mail.ru
Шатаханов Бекхан Дуквахович, Балашовский институт (филиал) Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, г. Балашов, Саратовская область, Российская Федерация, аспирант, е-mail: bek1991best@mail.ru
UDC 581.9
DOI: 10.20310/1810-0198-2017-22-5-989-992
STATUS AND ONTOGENETIC STRUCTURE OF COENOPOPULATIONS OF IRIS PSEUDOCORUS L. IN THE CONDITIONS OF SARATOV PROVINCE
© N.Y. Semenova, A.V. Nevzorov, B.D. Shatakhanov
Balashov Institute (branch) of Saratov Chemyshevsky State University 29 K. Marx St., Balashov, Saratov province, Russian Federation, 412315 E-mail: semjonovanatalia@mail.ru
The results of the study of the structure of coenopopulations of Iris pseudocorus L. in their natural habitats are presented. It was found that studied coenopopulations are available if there is a sufficient number of generative individuals which provide seed propagation. Keywords: Iris pseudocorus L.; coenopopulation; Saratov province
REFERENCES
1. Zaugolnova L.B., Smirnova O.V. Vozrastnaya struktura tsenopopulyatsiy mnogoletnikh rasteniy i ee dinamika [Age structure of coenopopulations of perennial plants and its dynamics]. Zhurnal obshchei biologii — Journal of General Biology, 1978, vol. 39, no. 6, pp. 849-858. (In Russian).
2. Alekseeva N.B. Rod Iris L. (Iridaceae) v Rossii [Genus Iris L. (Iridaceae) in Russia]. Turczaninowia, 2008, vol. 11, no. 2, pp. 5-68. (In Russian).
3. Krasnaya kniga Rossiyskoy Federatsii (rasteniya i griby) [Red Data Book of the Russian Federation (Plants and Fungi)]. Moscow, KMK Scientific Press Ltd., 2008, 855 p. (In Russian).
4. Krasnaya kniga Saratovskoy oblasti: Griby. Lishayniki. Rasteniya. Zhivotnye [Red Data Book of the Saratov Province: Plants, Mushrooms, Lichens. Animals]. Saratov, Commercial and Industrial Chamber of Saratov Province Publ., 2006, 528 p. (In Russian).
5. Smirnova E.B., Semenova N.Yu., Nevzorov A.V. Monitoring rasprostraneniya redkikh i lekarstvennykh rasteniy v prirodnykh usloviyakh srednego Prikhoper'ya (Saratovskaya oblast') [Monitoring of extension of rare and medicinal herbs in natural conditions of Middle Khopyor region (Saratov province)]. Uspekhi sovremennoy nauki i obrazovaniya — Success of Modern Science and Education, 2016, vol. 7, no. 10, pp. 97-99. (In Russian).
6. Glotov N.V. Ob otsenke parametrov vozrastnoy struktury populyatsiy rasteniy [About estimation of parameters of age structure of plants populations]. Sbornik materialov 3 Vserossiyskogo populyatsionnogo seminara «Ontogenez i populyatsiya» [A Collection of Materials of 3rd All-Russian Population Seminar "Ontogenesis and Population"]. Yoshkar-Ola, 2001, pp. 146-149. (In Russian).
7. Zhivotovskiy L.A. Ontogeneticheskie sostoyaniya, effektivnaya plotnost' i klassifikatsiya populyatsiy rasteniy [Ontogenetic states, efficient density and plants population classification]. Ekologiya - Russian Journal of Ecology, 2001, no. 1, pp. 3-7. (In Russian).
8. Rabotnov T.A. Opredelenie vozrastnykh sostoyaniy populyatsiy vidov v soobshchestve [Determination of age states of populations of species in the community]. Polevaya geobotanika [Field Geobotany]. Moscow, Leningrad, Nauka Publ., 1974, vol. 3, pp. 132-208. (In Russian).
9. Uranov A.A. Vozrastnoy spektr fitotsenopopulyatsiy kak funktsiya vremeni i energeticheskikh volnovykh protsessov [Age range of phytocenotic populations as a function of time and energetic wave process]. Nauchnye doklady vysshey shkoly. Biologicheskie nauki -Scientific Reports of Higher School. Biosciences, 1975, no. 2, pp. 7-34. (In Russian).
10. Zaugolnova L.B., Zhukova L.A., Komarov A.S. Tsenopopulyatsii rasteniy (ocherki populyatsionnoy biologii) [Coenopopulation of Plants (Outlines of Population Biology)]. Moscow, Nauka Publ., 1988, 181 p. (In Russian).
11. Cherepanov S.K. Sosudistye rasteniya Rossii i sopredel'nykh gosudarstv (vpredelakh byvshego SSSR). Russkoe izdanie [Vascular Plants of Russia and Neighboring States (in the Limits of Ex USSR). Russian Publication]. St. Petersburg, Mir i sem'ya-95 Publ., 1995, 992 p. (In Russian).
Received 27 June 2017
Semenova Natalia Yurevna, Balashov Institute (branch) of Saratov Chernyshevsky State University, Balashov, Saratov province, Russian Federation, Candidate of Biology, Associate Professor of Biology and Ecology Department, e-mail: semjonovanatalia@mail.ru
Nevzorov Alexey Viktorovich, Balashov Institute (branch) of Saratov Chernyshevsky State University, Balashov, Saratov province, Russian Federation, Post-Graduate Student, e-mail: naw.71@mail.ru
Shatakhanov Bekhan Dukvahovich, Balashov Institute (branch) of Saratov Chernyshevsky State University, Balashov, Saratov province, Russian Federation, Post-Graduate Student, e-mail: bek1991best@mail.ru
Для цитирования: Семенова Н.Ю., Невзоров А.В., Шатаханов Б.Д. Состояние и онтогенетическая структура ценопопуляций Iris pseudocorus L. в условиях Саратовской области // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2017. Т. 22. Вып. 5. С. 989-992. DOI: 10.20310/1810-0198-2017-22-5-989-992
For citation: Semenova N.Y., Nevzorov A.V., Shatakhanov B.D. Sostoyanie i ontogeneticheskaya struktura tsenopopulyatsiy Iris pseudocorus L. v usloviyakh Saratovskoy oblasti [Status and ontogenetic structure of coenopopulations of Iris pseudocorus L. in the conditions of Saratov province]. Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya Estestvennye i tekhnicheskie nauki — Tambov University Reports. Series: Natural and Technical Sciences, 2017, vol. 22, no. 5, pp. 989-992. DOI: 10.20310/1810-0198-2017-22-5-989-992 (In Russian, Abstr. in Engl.).
