WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Ценопопуляции V. vitis – idaeа приурочены к бореальным хвойным лесным сообществам класса Vaccinio-Piceetea Br.-Bl. in Br.-Bl., Siss. et Vlieger 1939. V. vitis – idaeа произрастает в мезофильных темнохвойных таежных лесах на бедных кислых почвах и сосняках на кислых почвах с доминированием мхов в нижнем ярусе союзов Piceion excelsae Pawlowsky in Pawlowski, Sokolowski et Wallisch 1928 em. K.-Lund 1981 и Dicrano-Pinion (Libbert 1933) Matuszkiewicz 1962, входящих в порядок Piceetalia excelsae Pawlowsky in Pawlowski, Sokolowski et Wallisch 1928. Кроме того, V. vitis – idaeа встречается по заболоченным лесам класса Vaccinietea Uliginosi Tx. 1955, порядка Vaccinietalia uliginosi R. Tx. 1955.

По методике Л.А. Жуковой (2004) на основе градации шкал Д.Н. Цыганова (1985) была определена экологическая валентность V. vitis – idaeа. V. vitis – idaeа характеризуется высокой валентностью по отношению к фактору освещения-затенения (Lc = 0,89), континентальности климата (Kn = 0,87), омброклиматическому фактору аридности-гумидности (Om = 0,67), криоклиматическому (Cr = 0,67), термоклиматическому фактору (Tm = 0,59) и к переменности увлажнения почв (fH = 0,54); средней –по отношению к богатству почв азотом (Nt = 0,45), увлажнению (Hd = 0,35), солевому режиму почв (Tr = 0,37); а также к кислотности почв в условиях Кировской области (Rc = 0,21). Индекс толерантности вида (Жукова, 2004) равен 0,60 и в совокупности ко всем факторам характеризует его как гемиэврибионта. Это является свидетельством того, что норма реакции V. vitis – idaeа  ко всем факторам среды находится в достаточно широких диапазонах и позволяет виду обладать значительным преимуществом в межвидовой конкуренции, активно расширять и сохранять ареал, сохранять устойчивость при антропогенных и экологических стрессах.

Анализ экологических шкал, характеризующих климатические факторы (Tm, Kn. Om, Cr), показал, что V. vitis – idaeа реагирует на данные факторы как эврибионт, значение индекса толерантности составляет 0,70. Это свидетельствует о широкой норме реакции V. vitis – idaeа на влияние данных факторов и приспособленности растения к различным вариациям климатопа в умеренном климате. Для почвенных шкал (Hd, Tr, Nt, fH) индекс толерантности равен 0,43. Это указывает на то, что V. vitis – idaeа реагирует на влияние данных факторов как гемистенобионт.

Составленная диаграмма экологического пространства V. vitis – idaeа  по шкалам Д.Н. Цыганова (1985) для южнотаежного фрагмента распространения вида в пределах Кировской области (рис. 1) показывает, что амплитуда экологического пространства ценопопуляций на данной территории не выходит за пределы диапазонов экологического ареала по шкалам Д.Н. Цыганова (1985), однако значения шкалы богатства почв азотом расположены близ максимального предела. Это объясняется произрастанием вида в условиях зоны пессимума по данному фактору в пределах зоны толерантности, где условия не оптимальны, но достаточны для жизни растений этого вида.

Рис. 1. Диаграмма экологического пространства Vaccinium vitis – idaeа L.

по шкалам Д.Н. Цыганова (1985) в ценопопуляциях южнотаежного фрагмента ареала: светло-серый цвет – амплитуда экологического ареала по шкалам Д.Н. Цыганова; темно-серый цвет – амплитуда экологического пространства, изученных ценопопуляций

В условиях южнотаежного фрагмента своего ареала V. vitis – idaeа чаще всего встречается на подзолистых иллювиально–железистых почвах, преимущественно песчаных, реже супесчаных, кроме того отмечено произрастание вида на торфяных почвах.

Результаты анализа почв показали, что V. vitis – idaeа обитает на почвах с высокой кислотностью, пределы варьирования pH составляют от 2,6 до 4,0 (рис. 2).

Рис. 2. Кислотность лесной подстилки и нижележащего горизонта в сообществах с Vaccinium vitis – idaeа L.

По оси абсцисс – номер ценопопуляции; по оси ординат – уровень рН в лесной подстилке и нижележащем горизонте

Результаты определения содержания органического углерода показали, что его содержание в горизонте А0 в подзолистых почвах колеблется от 11,3 до 34,0%. В нижележащем горизонте этого типа почв содержание органического углерода резко падает и составляет от 0,65 до 10,40%. Минимальное содержание органического углерода отмечено в подзолистом горизонте (А2) – 0,65-1,70%. Для подзолистых почв возможны случаи, когда под горизонтом А0 выделяется слаборазложившийся и слабогумифицированный переходный горизонт (А0А2), в котором содержание общего углерода может достигать 10,4%. Для болотных почв (ценопопуляции 2 и 5) свойственно достаточно высокое содержание органического углерода, как в лесной подстилке (45,5-46,8%), так и в нижележащем торфяном горизонте (34,0-45,1%).

В условиях южной тайги сообщества с V. vitis – idaeа представлены в равных долях о (олиго) – m (мезо) гемеробами (40%), т.е. видами с высокой чувствительностью к антропогенным воздействиям. Виды с очень высокой чувствительностью к антропогенным факторам – агемеробы (Diphasiastrum complanatum, Lycopodium annotinum) встречаются значительно реже (доля участия агемеробов – 3,4%). Во всех сообществах с V. vitis – idaeа c-p-t (а- эу – поли- и метагемеробы) - уровни гемеробии отсутствовали. Спектр гемеробии сообществ с V. vitis – idaeа представлен на рис. 3. При оценке состояния и устойчивости ценопопуляций растений и растительных сообществ к комплексному антропогенному воздействию, в соответствии с рекомендациями М.М. Ишмуратовой и др. (2003), использовали количественное соотношение двух групп спектра гемеробии: первая группа представляет a-o-m – отрезок спектра, вторую составляет b-c-p-t – отрезок спектра гемеробии.

Рис. 3. Спектр гемеробии сообществ с Vaccinium vitis – idaeа L.

Примечание: по оси абсцисс уровни гемеробии; по оси ординат доля a-o-m-b-c-p-t – гемеробии, %

Преобладание в спектре гемеробии a-o-m – отрезка спектра свидетельствует о том, что в сложении растительных сообществах с V. vitis – idaeа участвуют преимущественно виды от не выносящих антропогенного воздействия до устойчивых к незначительным спорадическим влияниям. Это такие типичные лесные растения как Melampyrum sylvaticum, Asarum europaeum, Solidago virgaurea, Athyrium filix-femina, Dryopteris filix-mas, Trientalis europaea, Maianthemum bifolium, Arctostaphylos uva-ursi, Luzula pilosa, Vaccinium myrtillus, Vaccinium uliginosum и др. Второй b-c-p-t – отрезок спектра представлен b (b-эу) - гемеробами, видами сообществ далеких от естественных, устойчивых к интенсивным антропогенным воздействиям. Антропотолерантные виды внедряются в сообщества с V. vitis – idaeа в результате изменения естественной фитоценотической обстановки, например, вследствие антропогенной нагрузки: рубка древостоя, пожар, рекреация и т.п. В этом случае в сообществах появляются такие виды как Calamagrostis epigeios, Agrostis cappilaris, Stellaria graminea, Chelidonium majus и др. Доля антропотолерантных видов в сообществах колеблется от 10,5% до 24,3%. В среднем эта величина достаточно низкая и находится на уровне 16,6%. Максимальные показатели антропотолерантных видов отмечены в ценопопуляциях 4, 6, 9, которые подверглись интенсивному антропогенному воздействию.

Глава 3. Ценопопуляционные характеристики Vaccinium vitis-idaea L.

В главе описываются демографические характеристики, особенности плодоношения вида, приводятся данные по урожайности плодов и надземной фитомассы.

В изученных ценопопуляциях V. vitis – idaeа плотность парциальных образований различна. Максимальная плотность отмечена в ценопопуляции 8 – 648 экз./1м2, минимальная в ценопопуляции 10 – 137 экз./1м2. Плотность снижается по мере ухудшения условий роста (рис. 4). Коэффициент генеративности ценопопуляций низкий и не превышает 16,2%.

Рис. 4. Изменение плотности парциальных образований Vaccinium vitis – idaeа L. в ряду изменения эколого-ценотических условий

По оси ординат – плотность парциальных образований (экз./м2), по оси абсцисс – эколого-ценотический градиент, построенный по IVC

Ценопопуляции V. vitis – idaeа являются нормальными, неполночленными. В исследованных нами ценопопуляциях преобладают особи виргинильного онтогенетического состояния (от 35,2% до 58,2%). Это свидетельствует о том, что в ценопопуляциях идет процесс интенсивного вегетативного размножения.

Базовый спектр V. vitis – idaeа нормальный неполночленный, двухвершинный, левостороннего типа, в котором максимумы приходятся на виргинильные и субсенильные особи (рис. 5).

Коэффициент вегетативного самоподдержания (КВС) ценопопуляций V. vitis – idaeа относительно высокий и изменяется от 35,2 до 58,2%. Максимальное значение КВС отмечено для ценопопуляции 10, которая характеризуется отсутствием особей генеративной группы, низкой плотностью. Индекс восстановления варьирует от 3,0 до 19,9%. Низкие значения индекса восстановления обусловлены особенностями биологии вида и указывают на то, что в изученных популяциях основным способом самоподдержания является вегетативное размножение. По классификации Л.А. Животовского (2001), преимущественное большинство ценопопуляций V. vitis – idaeа можно охарактеризовать как молодые ( = 0,21-0,34,  = 0,33-0,43), исключение составляют ценопопуляции 1, 3 и 4, которые классифицируются как переходные ( = 0,38-0,46,  = 0,37-0,44).

Рис. 5. Базовый онтогенетический спектр ценопопуляций Vaccinium vitis – idaeа L. в условиях южнотаежных лесов

По оси абсцисс – возрастные группы; по оси ординат – минимальные, средние и максимальные доли парциальных образований различных возрастных состояний, % от общего числа

У V. vitis – idaeа может сформироваться от 1 до 44 шт. цветков в кисти. Максимальное число цветков отмечено в ценопопуляции 9 – 9,09 ± 0,52 шт, минимальное в ценопопуляции 1 – 5,22 ± 0,22 шт. Установлена положительная корреляционная связь между числом цветков в кисти и длиной соцветия (r = 0,79, при p < 0,05).

Изучение особенностей плодоношения показало, что у V. vitis – idaeа завязывается от 1 до 22 шт. плодов. Максимальное число плодов установлено в ценопопуляции 9 – 4,44 ± 0,24 шт, минимальное в ценопопуляции 1 – 2,32 ± 0,13 шт. Коэффициент плодоцветения в изученных ценопопуляциях средний и варьирует от 30,93% до 59,35%. Наибольшее число плодов формируется у особей ценопопуляции 4. Уровень плодоцветения здесь составляет 59,35 ± 2,04%. Низкий процент плодоцветения отмечен в ценопопуляции 5 (30,93 ± 1,23%). В ценопопуляции 9, несмотря на высокие показатели числа цветков, и плодов, уровень плодоцветения лишь 48,55 ± 1,38%. Это вероятно, связано с высокой плотностью парциальных образований (522 экз./м2) и внутривидовой конкуренцией особей в ценопопуляции.

Масса одного плода изменяется от 0,15 до 0,36 г. В большинстве ценопопуляций плоды – средней массы (от 0,20 до 0,25 г). Диаметр плода величина достаточно стабильная и изменяется от 6,28 мм до 7,94 мм.

В исследуемых ценопопуляциях наблюдается тенденция более высокого уровня изменчивости числа цветков (CV=37,0-82,76%), плодов (CV=47,94-76,82%), процента плодоцветения (CV=38,98-50,78%) по сравнению с массой (CV=6,39-13,76%) и диаметром (CV=12,77-17,45%) плодов.

Урожайность плодов V. vitis – idaeа в разных местообитаниях сильно отличается. Наибольшая урожайность отмечена в ценопопуляциях 8 и 9 - 74,31 ± 12,72 и 60,62 ± 12,93 г/м2 соответственно. Максимальная урожайность плодов здесь объясняется высокими значениями коэффициентов генеративности (16,2 и 13,1% соответственно) и плодоцветения (56 и 48% соответственно), несмотря на то, что масса одного плода здесь минимальная – 0,19 и 0,18 г соответственно. Минимальное значение урожайности зафиксировано в ценопопуляции 7 – 8,88 ± 0,96 г/м2. Для этой ЦП отмечены низкие значения коэффициента генеративности (7,0%), коэффициент плодоцветения здесь относительно высокий – 42,1%, но плоды формируются мелкой фракции (0,20 г).

Величина урожайности надземной фитомассы в среднем изменяется от 85,95 ± 10,88 г/м2 до 430,64 ± 38,58 г/м2. Высокая урожайность отмечена в ценопопуляциях V. vitis – idaeа 1, 8, 9 - 371,25 ± 25,31 г/м2, 430,64 ± 38,58 и 428,16 ± 49,36 г/м2 соответственно. Это объясняется высокой плотностью парциальных образований в данных местообитаниях. Низкая величина урожайности надземной фитомассы зафиксирована в ценопопуляции 10, где плотность парциальных образований составляет лишь 137 экз./м2. Установлена положительная корреляционная зависимость между урожайностью надземной фитомассы V. vitis – idaeа и плотностью парциальных образований (r = 0,72; при p < 0,05).

Глава 4. Пластичность, тактики и стратегии выживания Vaccinium vitis-idaea L.

В главе приводятся результаты исследования структуры изменчивости морфологических признаков. Представлены онтогенетические тактики и стратегии вида.

Изучение структуры изменчивости морфологических признаков вегетативных и репродуктивных органов V. vitis – idaeа (рис. 6) проведено в соответствии с классификацией Н.С. Ростовой (2002). Коэффициент вариации морфологических признаков V. vitis – idaeа в ценопопуляциях изменяется от 14,21 до 51,99%. Коэффициент детерминации колеблется от 0,01 до 0,19.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»