CC BY
15УДК 632.51 (470.23)
жизненные формы сорных растений ленинградской области
Е.н. Белоусова, н.н. лунева, т.д. соколова
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург
Жизненные формы (ЖФ) являются концентрированным морфологическим выражением экологической специализации видов. Изучение состава ЖФ позволяет глубже понять экологические процессы в экосистемах. С этой целью проведен анализ жизненных форм сорных растений и оценка их флористического сходства. Материал собран в сегетальных и рудеральных местообитаниях Ленинградской области в 2014 году методом маршрутного обследования. Анализ проводился в соответствии с классификациями К. Раункиера [1905] и И.Г. Серебрякова [1962]. Всего собрано 160 видов сорных растений, из которых на полях - 117, на обочинах полей - 125, на полевых дорогах - 112, на обочинах автодорог - 80. Установлено преобладание многолетников гемикриптофитов во всех местообитаниях с максимумом на обочинах автодорог Напротив, однолетние сорняки преобладали на полях, наименьшая их доля отмечена на обочинах автодорог. Отмечен высокий процент флористического сходства полей и окружающих биотопов, причем среди многолетних сорных растений это сходство больше, чем среди однолетних. Это позволяет предположить, что именно многолетние сорняки, находящиеся в окружающих поле биотопах, являются основным источником заселения полей. Для предотвращения заселения агроценозов сорными растениями необходимо своевременно применять соответствующие агротехнические методы в окружающих поле биотопах.
ключевые слова: сорные растения, жизненная форма, флористическое сходство.
Изучение жизненных форм живых организмов имеет большое значение, поскольку при этом исследуются наиболее важные экологические адаптации. К настоящему времени предложено множество классификаций жизненных форм растений. Современными исследователями чаще других используются системы К. Раункиера [1905] и И.Г. Серебрякова [1962], которыми мы также воспользо-
вались в своей работе. К. Раункиер использовал для классификации жизненных форм растений единственный, но имеющий большое приспособительное значение признак, - положение почек возобновления по отношению к поверхности почвы. И.Г. Серебряков предложил классификацию, основанную на структуре и длительности жизни надземных скелетных осей растений.
Методика исследований
Материалом для работы послужили сборы сорных растений в сегетальных и рудеральных местообитаниях Ленинградской области в 2014 году. Методом маршрутного обследования [Лунева, 2009] были изучены сегетальные (поля) и рудеральные (обочины полей, полевые дороги и обочины автодорог) место-
Результаты исследования
обитания. Обработка результатов при анализе жизненных форм проводилась с помощью программы, созданной в среде управления базами данных FoxPro 9.0. Для анализа флористического сходства использовался коэффициент T. Сёренсена [1948].
Всего было собрано 160 видов сорных растений, из которых на полях - 117, на обочинах полей - 125, на полевых дорогах - 112, на обочинах автодорог - 80.
Анализ жизненных форм по продолжительности жизни показал, что во всех местообитаниях преобладают многолетники, причем наименьший процент отмечен на полях (40.3%), максимальный - на обочинах автодорог (47.6%). Для однолетников наблюдалась обратная пропорция - максимальное количество отмечено на полях (36.1%), а минимальное на обочинах автодорог (27.2%). Преобладание многолетников свидетельствует о сфор-мированности сообществ, в состав которых они входят [Тлеукенова, Гаврилькова, 2009]. Изменение пропорций "однолетник-многолетник" отражает влияние агротехно-логий на формирующийся фитоценоз. Например, увеличение доли однолетников до 81% в посевах кукурузы (Белгородская область) рассматривалось как результат сильного воздействия на многолетники системы обработки почвы [Ковалева и др., 2013].
Доля мезотрофов несколько превышает долю эвтрофов во всех изученных местообитаниях. Некоторое увеличение эвтрофов и нитрофилов отмечено на полях, как наиболее плодородных стациях.
Светолюбивых сорных растений в полевых стациях оказалось почти в 3 раза больше, чем теневыносливых (72.4% против 27.6%), тогда как вдоль обочин автодорог только в 2 раза (66.1% против 33.9%).
Таблица 1. Структура жизненных форм сорных растений Ленинградской области, %
Факторы Жизненная форма Поле Обочина поля Дорога полевая Обочина автодороги
Продолжительность жизни Многолетние Двулетние Однолетние 40,3 22.9 36.1 46.1 22.0 31.2 42.6 21.3 35.5 47.6 25.2 27.2
Эфемеры 0.7 0.6 0.7 0
Гидрофиты 0 0 0.7 0
Влажность Гелофиты 0 0 0.7 0
среды Гигрофиты 16.6 16.7 16.3 14.7
обитания Мезофиты 71.3 70.2 69.3 72.5
Ксерофиты 12.1 13.1 13.1 12.8
Светолюбивые 72.4 71.3 73.6 66.1
Свет Теневыносливые 27.6 28.7 26.4 33.9
Тенелюбивые 0 0 0 0
Олиготрофы 2.9 4.8 3.5 4.0
Характер питания Мезотрофы Эвтрофы Нитрофилы 43.7 43.7 8.6 46.3 40.4 7.4 47.1 39.5 8.1 45.2 41.9 7.3
Кальцефилы 1.1 1.1 1.7 1.6
По Раункиеру Хамефиты Гемикрипто-фиты Терофиты Геофиты Гемитерофиты 3.3 45.9 38.5 8.2 4.1 3.0 50.0 33.6 9.0 4.5 2.5 47.1 35.5 9.9 5.0 3.4 51.7 28.7 10.3 5.7
Доля мезофитов значительно превышает долю гигрофитов и ксерофитов: 70.1% против 16.1% и 12.8% соответственно.
В спектре жизненных форм по системе Раункиера явно преобладают гемикриптофиты (до 52%). При распределении жизненных форм растений по климатическим зонам К. Раункиер [1907] отмечал, что умеренно холодные области Голарктики имеют «климат гемикриптофитов», что не раз впоследствии подтверждалось другими авторами [Красноперова, 2006; Айпеисова, 2009]. Наименьшее количество гемикриптофитов отмечалось на полях (45.9%), наибольшее - на обочинах автодорог (51.7%). Однолетних терофитов больше всего оказалось на полях (38.5%), а меньше всего - на обочинах автодорог (28.7%), что вполне объяснимо большей конкурентоспособностью однолетних растений в условиях интенсивного земледелия.
Анализ флористического сходства полей и окружа-
Быводы
Среди сорных растений Ленинградской области преобладающими жизненными формами оказались многолетние гемикриптофиты, которые являются светолюбивыми ме-зотрофами. Высокий уровень флористического сходства многолетних сорных растений полей и окружающих биотопов позволяет предположить, что именно многолетние сорняки, не подвергающиеся регулярной вспашке в окру-
ющих биотопов показал, что среди многолетних сорных растений это сходство больше, чем среди однолетних (см. табл. 2). Это позволяет предположить, что именно многолетние сорняки, находящиеся в более благоприятных условиях в окружающих поле биотопах, являются основным источником заселения полей.
Таблица 2. Флористическое сходство многолетних/ однолетних сорных растений полей и окружающих биотопов Ленинградской области, коэффициент Сёренсена
Поле Обочина Полевая
поля дорога
Обочина поля 0.85/0.80
Полевая дорога 0.78/0.80 0.85/0.82
Обочина автодороги 0.60/0.44 0.70/0.52 0.62/0.48
жающих поле биотопах, являются основным источником заселения полей. Максимальное количество видов сорных растений концентрируется на обочинах полей. Для предотвращения заселения агроценозов сорными растениями необходимо своевременно применять соответствующие агротехнические методы в окружающих поле биотопах.
Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант N 14-04-00-285).
Plant Protection News, 2015, 3(85), p. 59 - 61
VITAL FORMS OF WEED VEGETATION IN THE LENINGRAD REGION
E.N. Belousova, N.N. Luneva, T.D. Sokolova
All-Russian Institute of Plant Protection, St Petersburg, Russia
The Vital Forms (VF) are the concentrated morphological expression of ecological specialization of species. Studying VF structure allows deeper understanding of ecological processes in ecosystems. The analysis of weed vital forms and assessment of their floristic similarity was carried out for this purpose. The material was collected in segetal and ruderal habitats of the Leningrad Region in 2014 by method of route inspection. The analysis was carried out according to K. Raunkiyer's [1905] and I.G. Serebryakov's [1962] classifications. In total 160 species of weed plants were collected, including 117 species on fields, 125 - on roadsides of fields, 112 - on field roads, 80 - on roadsides of highways. Prevalence of perennial hemicryptophytes was established in all habitats with a maximum on roadsides of highways. On the contrary, annual weeds prevailed on fields, their smallest share was noted on roadsides of highways. The high percent of floristic similarity of fields and surrounding biotopes was noted, and this similarity among the perennial weed plants was higher, than that among the annual weeds. It follows that the perennial weeds from the surrounding biotopes are the main source of their settling on fields. Weed plants are need in prevention of settling on fields by use of corresponding agrotechnical methods in the surrounding biotopes.
Keywords: weed plant, vital form, floristic similarity.
Библиографический
Айпеисова С.А. Анализ жизненных форм растений Актюбинского флористического округа // Вестник ОГУ 2009. N 4. С. 107-111.
Лунева Н.Н. Технологичные методы учета и мониторинга сорных растений в агроэкосистемах // Высокопроизводительные и высокоточные технологии и методы фитосанитарного мониторинга. СПб., ВИЗР. 2009. С. 39-56.
Красноперова Е.М. Экология сорных растений зерновых агрофитоцено-
зов Приобской лесостепи: автореф. дис.....канд. биол. наук. Рос. гос.
ун-т им. И. Канта, Калининград. 2006. 26 с.
Ковалева О.Н., Самойленко М.Л., Тохтарь В.К. Сорно-полевая флора в посевах кукурузы на опытном участке Белгородской сельхозакадемии // Фундаментальные исследования, 2013. N11. часть 4. С. 675-678.
Серебряков И. Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных. М.: Высшая школа, 1962. 378 с.
список (References)
Сиротюк Э.А. Жизненные формы горечавковых Западного Кавказа: систематический и эколого-ценотический анализ// Вестник Адыгейского государственного университета, 201. серия 4: Естественно-математические и технические науки. Вып. 2. С. 37-45.
Тлеукенова С.У, Гаврилькова Е.А. Видовой состав сорной растительности окрестностей г. Караганды // www.rusnauka.com/12_KPSN_2009/ Biologia/44575.doc.htm
Raunki^r Ch. Types biologiques pour la gëographiу botanique // Forhandl. Kgl. Dansk. Vidensk. Selskab. 1905. T. 5. P. 347-437.
Raunki^r Ch. Planterigets Livsformer og deres Betydning for Geografien. — Kobenhavn: Kristiania Lunos, 1907.
Sörensen T. A method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species content // Kongelige Danske Videnskabernes Selskab. Biol. krifter. 1948. Bd V. N 4. P. 1-34.
Translation of Russian References
Aipeisova S.A. Analysis of vital forms of plants of the Aktyubinsk floristic Kovaleva O.N., Samoilenko M.L., Tokhtar' V.K. Weed field flora in maize
district. Vestnik OGU. 2009. N 4. P. 107-111. (In Russian).
crops on experimental site of the Belgorod Agricultural Academy.
Fundamental'nye issledovaniya, 2013. N11. chast' 4. P. 675-678. (In Russian).
Krasnoperova E.M. Ecology of weed plants in grain agrophytocenosis in the Cis-Ob River forest-steppe. PhD Thesis. Kaliningrad. 2006. 26 p. (In Russian).
Luneva N.N. Technological methods of the weed account and monitoring in agroecosystems. Vysokoproizvoditel'nye i vysokotochnye tekhnologii i metody fitosanitarnogo monitoringa. St. Petersburg, VIZR. 2009. P. 39-56. (In Russian).
Serebryakov I. G. Ecological morphology of plants. Vital forms of
angiospermous and coniferous plants. Moscow: Vysshaya shkola, 1962. 378 p. (In Russian).
Sirotyuk E.A. Vital forms of Gentianacae in the Western Caucasus: systematic and ecology-cenosis analysis. Vestnik Adygeiskogo gosudarstvennogo universiteta, 201, seriya 4: Estestvenno-matematicheskie i tekhnicheskie nauki. Vyp. 2. P. 37-45. (In Russian).
Tleukenova S.U., Gavrilkova E.A. Species composition of weed vegetation in vicinities of Karaganda city. URL: www.rusnauka.com/12_KPSN_2009/ Biologia/44575.doc.htm. (In Russian).
сведения об авторах
Всероссийский НИИ защиты растений, шоссе Подбельского, 3, 196608 Санкт-Петербург - Пушкин, Российская Федерация Белоусова Елена Николаевна. Научный сотрудник, e-mail: ibelous@yandex.ru
*Лунева Наталья Николаевна. Зав. сектором гербологии, кандидат биологических наук, e-mail: natalja.luneva2010@yandex.ru Соколова Татьяна Дмитриевна. Старший научный сотрудник, кандидат биологических наук, e-mail: s.tatiyna@mail.ru
* Ответственный за переписку
Information about the authors
All-Russian Institute of Plant Protection, Podbelskogo shosse, 3, 196608, St Petersburg - Pushkin, Russian Federation Belousova Elena Nikolaevna. Researcher, e-mail: ibelous@yandex.ru * Luneva Natal'ya Nikolaevna. Head of Sector, PhD in Biology, natalja.luneva2010@yandex.ru Sokolova Tatyana Dmitrievna. Senior Researcher, PhD in Biology,
e-mail: s.tatiyna@mail.ru
* Responsible for correspondence
УДК 595.762.2
особенности развития партеногенетических морф черёмухово-злаковой тли rh0pal0siphuм раш на различных образцах пшеницы
Е.с. гандрабур
Всероссийский НИИ защиты растений, Санкт-Петербург
Цель работы - выявление связи формирования численности популяции черёмухово-злаковой тли Rhopalosiphum рсиИ с особенностями размножения, морфотипическим и онтогенетическим составом потомства у трёх основных партеногенетических морф этого вида, обитающих на вторичных хозяевах (различные генотипы яровой пшеницы). Работа проводилась в вегетационных и полевых условиях. Показано, что начальная скорость репродукции существенно выше у крылатых, чем у бескрылой морфы, что положительно коррелирует с дальнейшей численностью потомства у этих морф и влияет на его состав. Тем не менее, при равной численности особей состав потомства крылатых морф, как правило, более однороден, чем у бескрылых вивипар. Для стандартизации оценки воздействия кормового растения на развитие тлей в вегетационных условиях по их численности рекомендуется проводить заселение растений одновозрастными особями крылатых партеногенетических морф. Одним из показателей уровня численности тлей может быть количество крылатых имаго в потомстве при высокой численности или нимф (крылообразных личинок), когда крылатых имаго ещё нет, при более низкой численности Rh. роИ. Дана градация продолжительности периода до начала размножения у бескрылых вивипар Rh. роИ при питании на различных генотипах яровой пшеницы как показателя успешности развития тлей. Усреднённые показатели численности колоний трёх морф Rh. рс/ на различных генотипах пшеницы в вегетационных условиях положительно коррелировали с полученными в поле (г = 0.7±0.1).
ключевые слова: «эффект скученности», численность, скрининг, состав потомства.
На основе многолетнего изучения механизмов и маркеров иммуногенетической системы растений, проведенного в лаборатории энтомологии и иммунитета растений ВИЗР, обоснована методология выявления устойчивых форм растений по их качественным и количественным параметрам фенотипических свойств и признаков [Вил-кова и др., 2003]. При этом большое значение имеет анализ морфофизиологических и этологических особенностей членистоногих. Оценка устойчивости растений к тлям имеет свою специфику, связанную со способом их питания флоэмным соком, когда на развитие насекомых после выбора хозяина в меньшей степени влияет структурированность пищи, как это характерно для насекомых с другими типами питания. Оценка устойчивости растений к тлям, как правило, проводится по разработанной шкале численности особей или колоний, ранжированных по баллам [Вилкова и др., 2003]. Колонии тлей в различные
периоды вегетации кормовых растений имеют различный морфотипический состав, что в определенной мере влияет на формирование их численности. Изменения, происходящие в составе морф в онтогенезе популяций тлей, отражают их исторически сложившиеся взаимоотношения с кормовыми растениями, сформировавшие жизненные циклы. Жизненный цикл тлей включает несколько морф. Каждая из морф отличается не только морфологическими, но и поведенческими, демографическими и другими показателями развития и в связи с этим обладает особенностями во взаимоотношениях с растением-хозяином и нанесении вреда. [Shaposhnikov, 1986; Powel, Hardie, 2001; Верещагина, 2008; Webster, 2012]. Взаимосвязи формирования численности и состава потомства в эпигенезе различных морф тлей изучены еще недостаточно. Такие исследования необходимы для стандартизации методов отбора устойчивых к ним сортов и сортоизучения.
