CC BY
10Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2014. Вып. 10. С. 189-192.
УДК 581.524.1
ЗАСТОСУВАННЯ ПОПУЛЯЦ1ЙНОГО АНАЛ1ЗУ ДЛЯ ОЦ1НКИ ЗАПАС1В Л1КАРСЬКИХ РОСЛИН У ГЕТЬМАНСЬКОМУ НАЦ1ОНАЛЬНОМУ
ПРИРОДНОМУ ПАРКУ
Гудаков О. О.
Сумський нацюнальний аграрнийутверситет, Сумы, alexey-gudakov@yandex.ru
На основ1 використання даних морфометричного аналiзу та методiв популяцшного аналiзу запропонована методика оцiнки запасш лжарських рослин. На прикладi Convallaria majalis проведена апробащя запропоновано! методики у соснових лiсах Гетьманського НПП. Розкрито науковий базис запропоновано! методики, обгрунтоваш доцiльнiсть И використання, у поршнянш з загальноприйнятою методикою оцшки запасш лжарських рослин.
Ключовi слова: вггалггет, Convallaria majalis, методика розрахунку, запаси л1карських рослин, популяцшний аналiз, Гетьманський нацiональний природний парк.
ВСТУП
Рацюнальне природокористування е одним з тактичных напрямюв загально! стратеги збереження бiорiзноманiття, розбудови екомереж та вщновлення типових i унiкальних природних комплексiв в переважнiй бiльшостi кра!н свiту [5, 8]. Ефективнiсть функцюнування природоохоронно! територп обумовлена, мiж шшим, набором методик, що застосовуються для виконання природоохоронних функцiй. Iснуючi методики не завжди в повнiй мiрi вiдповiдають сучаснiй концепцп охорони природи та вимогам часу. Нагальною потребою е розробка методик рацюнального природокористування, що направлен на збереження бюгеоценозу. Однiею з таких методик е розрахунок можливо! заготiвлi лiкарських рослин.
На даний час, використовуеться загальноприйнята методика, за якою можлива рiчна заготiвля визначаеться шляхом дiлення загального експлуатацiйного запасу на час вщновлення субпопуляцп, збiльшений на одиницю (один рш). Так, якщо експлуатацiйний запас Convallaria majalis L. в масивi становить 200 кг, а вщновлюеться вш в даних умовах за 4 роки, то в межах цього масиву щорiчна можлива заго^вля не повинна перевищувати 200 / ( 4 +1 ) = 40 кг. При визначенш мюць заготiвлi виходять з того, щоб кожна субпопуляцiя в масивi експлуатувалася не частiше одного разу на 5 роюв.
Недолiком тако! методики е необхщшсть контролю за територiями, на яких проводився вiдбiр сировини, що призводить до збiльшення фшансових витрат на утримання природоохоронного об'екту. Крiм того дана методика не враховуе стан субпопуляцп до та шсля проведення заготiвлi лiкарсько! сировини та, у сво!й сутi, не спрямована на забезпечення сталого юнування бiогеоценозу.
Метою дано! публiкацi! було - на основi використання методiв популяцiйного аналiзу запропонувати альтернативну, науково обгрунтовану методику оцiнки запасiв лшарських рослин.
МАТЕР1АЛ I МЕТОДИ
Дослщження проводились у польовий сезон 2013 року, на територп Гетьманського НПП [6, 7]. Об'ектом дослщжень було обрано Convallaria majalis L., оскшьки популяц^ цiе! рослини зазнають значного антропогенного впливу та широко розповсюджеш у соснових люах Гетьманського НПП.
Для оцшки методики у дослщжуваних субпопулящях C. majalis рандомiзовано закладались дiлянки площею 0, 25 м2 для визначення популяцiйно! щiльностi [4]. З цих дшянок був проведений вiдбiр 211 раметiв C. majalis для подальшого проведення морфометричного анатзу.
Дослiдженням були охопленi два найбшьш поширених, в Гетьманському НПП, угруповання, у яких C. majalis виступае домшантом трав'яно-чагарничкового ярусу - Pinetum convallariosum та Querceto - Pinetum convallariosum.
2014 Ekosistemy, ikh Optimizatziya i Okhrana (Optimization and Protection of Ecosystems), 10: 189-192.
ISSN 2078-967X Published by V. I. Vernadskiy Taurida National University, Simferopol.
Для оцшки вггалтетно! структури С. majalis нами була застосована класична методика в^алтетного аналiзу [3]. Розрахунки здшснювались за допомогою спецiалiзованого, некомерцiйного програмного забезпечення У1ТЛЬ (вiталiтетна структура), що розроблений Ю. А. Злобiним [2]. При цьому в склащ популяцiй визначалась частка рослин рiзних класiв вiталiтету: високого (клас «а»), промiжного (клас «Ь») i низького (клас «с»). Також оцiнена величина iндексу якостi ^ = 'Л (а + Ь)) i належнiсть популяцiй до одного з трьох яюсних типiв: депресивного ^ вiд 0 до 0,166), рiвноважного (Q вiд 0,167 до 0,332), процвпаючого (Q вiд 0,333 до 0,5) [2].
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
Запропонована нами методика базусться на принципах в^алтетного аналiзу [2, 3], та на аналiзi популяцшно! щiльностi [1]. Спираючись на власш дослiдження нами було показано, що значення коефщенту кореляцп для значень iндексу якостi (Q) та популяцшно! щiльностi становлять +0,92 (при р<0,05). Результат дисперсiйного аналiзу показав, що данш достовiрно вiдрiзняються мiж собою, а довiрчi iнтервали не перехрещуються.
35 -.-.-.-
30 -
5 -1-■-1-
депресивн! рщноважн! процв1таюч!
Ягасн! типи популяцш
Рис. 1. Результати дисперсшного аналiзу залежносн мiж iндексом якостi популяци та популяцiйною щiльнiстю
Приймаючи до уваги зазначену закономiрнiсть, було побудовано графш залежностi iндексу якостi вiд популяцшно! щiльностi, а залежшсть виражено математично за допомогою лшшно! регресп.
На першому етапi проводиться вггалггетний аналiз за класичною методикою [2, 3] та аналiз популяцшно! щшьносп раметiв на дослiджуваних дшянках [4]. Результати вiталiтетного аналiзу сшввщносяться з результатами аналiзу популяцшно! щшьносп, та визначаються середнi значення популяцшно! щшьносп для трьох якiсних титв популяцi!: депресивного (Q вiд 0 до 0,166), рiвноважного (Q вщ 0,167 до 0,332), процвiтаючого ^ вiд 0,333 до 0,5).
На другому етат на дiлянцi, де проводиться загонвля, визначають популяцiйну щшьнють, та порiвнюють И з середшм значенням популяцiйно! щiльностi для рiвноважно! популяцi! ( реН). Якщо значення бiльше за ~0 рен, то збiр дозволений, до рiвня середнього значення популяцiйно! щiльностi рiвноважно! популяцi! рен. При ощнщ можливостi заготiвлi лiкарсько! сировини ми виходимо з того, що експлуатуватись можуть ильки субпопуляци де середня популяцiйна щiльнiсть вiдповiдаe процвiтаючiй популяци проце, а пiсля проведення заготiвлi утворюеться субпопуляцiя з популяцшною щiльнiстю, що вiдповiдае рiвноважнiй субпопуляци ¡пен. Таким чином, реалiзуеться принцип збереження фiтоценозу при заготiвлi лiкарсько! сировини.
Застосування популяцйного анал/'зу для оцнки запасе лкарських рослин у Гетьманському нацюнальному природному парку
35
30 -
5
| 25
I-
3
-О
£ 20 х .0 Е
EJ
га 15
'J к с
с 10 о IZ
5 0
0,0000 0,0000 0,0000 0,0185 0,0208 0,2500 0,2500 0,2500 0,4583 0,4583 0,5000 0,5000
1ндекс якост популяцií (Q)
Рис. 2. Залежшсть мiж iндексом якост популяци (Q) та популяцiйною щшьшстю
Ця залежшсть виражаеться лшшним р1внянням y = mx + b, де m - тангенс кута нахилу лшшно! регресп до Bici абсцис, b - точка перехрестя лшшно! регреси з вiccю ординат. Чисельно щ значення доpiвнюють: m -2,1643 та b - 3,3485 вiдповiдно. При величин доcтовipноcтi апpокcимацii R2 = 0,9695.
Таблиця 1
Значення середньо! популяцшно! щшьносп для трьох яюсних тишв популяци у дослщжуваних угрупованнях Гетьманського НПП
Угруповання Значення популяцiйноi щшьносп для трьох як1сних типiв популяци. (шт/м2)
депресивна (Q в!д 0 до 0,166) piвноважна (Q ввд 0,167 до 0,332), процвггаюча (Q вад 0,333 до 0,5).
Pinetum convallariosum 9 14 24
Querceto - Pinetum convallariosum 11 19 29
Середш для вах вибipок 10 16,5 26,5
Оцшка запас1в у кшограмах на одиницю площ1 здшснюеться наступним чином:
M = (D процв - D pieH)WS,
де M - продуктивнють, кг/1000 м2, W - середня фгго маса, кг, S - площа дшянки, яку займае субпопулящя м2, D проце - середня популяцшна щшьнють для процв1таючо1 субпопуляцп, шт/м2, D рвн - середня популяцшна щшьнють для р1вноважно1 субпопуляцп, шт/м2.
Вщмшшсть у розрахунку маси можливо1 загот1вл1 м1ж загальноприйнятою та запропонованою нами методикою полягае у використання в р1внянш р1знищ м1ж середньою популяцшною щшьшстю процв1таючо1 та р1вноважно1 субпопуляцш. На вщм1ну вщ загальноприйнято!, де множником виступае середня популяцшна щшьнють вс1е1 виб1рки. Оцшка запас1в у кшограмах на одиницю площ1 в загальноприйнятш методищ:
M = DWS,
y = 2,1643x + 3,3485 0,9695
де - продуктившсть, кг/1000 м2, W - середня фгго маса, кг, S - площа дшянки, яку займае субпопулящя, м2, D - популяцiйна щшьнють (загальна для Bciei' вибiрки), шт/м2.
Зазначений пiдхiд дозволяе диференцiювати субпопуляци, що здатш до вiдновлення вщ тих, на яких збiр сировини повинен бути обмежений.
При незалежнш обробщ вихiдних даних за загальноприйнятою методикою та запропонованою нами, отримуемо близью даш продуктивностi: 50,40 кг/1000 м2 та 56,70 кг/1000 м2 вiдповiдно.
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
Запропонована нами методика оцшки запашв лiкарських рослин може бути використана для видiв, що утворюють велику кiлькiсть раметiв. На сьогодш вона пройшла апробацiю на прикладi C. majalis у соснових люах Гетьманського НПП. Така методика дозволяе оперативно проводити оцшку можливост заготiвлi на конкретнiй територи без застосування спещального обладнання. Заготiвлi не обмежуються часом вiдновлення популяци, а опираються на наявний стан субпопуляци. Пюля заготiвлi залишаються субпопуляци у сташ рiвноважних, що дозволяе зберпати бiоценоз у сталому станi.
Список л^ератури
1. Животовский Л. А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений / Л. А. Животовский // Экология. - 2001. - № 1. - С. 3-7.
2. Злобин Ю. А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методика изучения : монография / Ю. А. Злобин, В. Г. Скляр, А. А. Клименко. - Сумы: Университетская книга, 2013. - 439 с.
3. Злобин Ю. А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений / Ю. А. Злобин - Казань: Изд-во Казанского университета, 1989. - 145 с.
4. Лавренко Е. М. Полевая геоботаника. Т. 3 / Е. М. Лавренко, А. А. Корчагин, В. М. Понятовская. - М.-Л.: Изд-во Академии Наук СССР, 1964. - 530 с.
5. Розбудова екомереж Украши / [ред. Ю. Р. Шеляг-Сосонко]. - К., 1999. - 127 с.
6. Панченко С. М. Стан вивченост фггор1зномашття Гетьманського национального природного парку / С. М. Панченко, К. К. Карпенко, А. П. Вакал [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://www.sau.sumy.Ua/images/news/2012/032012/zlobin/3.3.panchenko.doc.
7. Скляр В. Г. Характеристика природних комплексш Гетьманського национального природного парку / В. Г. Скляр, Ю. Л. Скляр, О. О. Гудаков, О. М. Тихонова // Вюник Сумського национального аграрного утверситету. - 2012. -№ 2. - С. 13-17.
8. Створення еколопчних коридорш в Украш / [ред. Ф. Д. Деодатус, Л. Проценко]. - К.: Державна служба заповдао! справи Мшстерства охорони навколишнього природного середовища Украши, 2010. - 160 с.
Гудаков А. А. Применение популяционного анализа для оценки запасов лекарственных растений в Гетманском национальном природном парке // Экосистемы, их оптимизация и охрана. Симферополь: ТНУ, 2014. Вып. 10. С. 189192.
На основе использования данных морфометрического анилиза и методов популяционного анализа предложена методика оценки запасов лекарственных растений. На примере Convallaria majalis проведена апробация предложеной методики в сосновых лесах Гетманского НПП. Раскрыт научный базис предложеной методики, обоснована целесообразность ее использования, в сравнении с общепринятой методикой оценки запасов лекарственных растений.
Ключевые слова: виталитет, Convallaria majalis, методика определения запасов лекарственных растений, популяционный анализ, Гетманский национальный парк.
Gudakov O. О. The use of population analysis for estimation stocks of medical plants of the Hetman's National Nature Park // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2014. Iss. 10. P. 189-192.
The method of estimation stocks of medical plants based on morphometric analysis data and methods of population analysis is proposed in this work. An approbation of the proposed method in the pine forests of the Hetman's National Park is given for Convallaria majalis as an example of plant species. Research reveals the scientific basis of the proposed method and the expediency of its application compared with accepted method of estimation stocks of medical plants.
Key words: vitality, Convallaria majalis, method of determining the inventory of medicinal plants, population density, population analysis, Hetman's national park.
Поступила в редакцию 01.02.2014 г.
