WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

В Спасских сопках были изучены 3 растительных сообщества с участием серпухи венценосной: кустарниково-разнотравное (Herba varia – Spiraea hypericifolia + Caragana frutex), разнотравно-серпуховое (Serratula coronata – Herba varia), разнотравно-кострецово-серпуховое (Serratula coronata – Bromus inermis – Herba varia). В горах Кент было описано серпухово-разнотравнобузульниковое (Ligularia macrophilla – Herba varia – Serratula coronata) сообщество.

При изучении популяций серпухи венценосной по морфологическим признакам были выделены следующие группы: в прегенеративном периоде – проростки, ювенильное, имматурное и виргинильное состояния; в генеративном – молодое, средневозрастное и старое состояния; в постгенеративном – сенильное состояние. Serratula coronata размножается только семенным путем, что позволяет четко определить границы одной особи. Во всех популяциях серпухи венценосной имелись проростки и ювенильные растения, что свидетельствует о хорошем семенном возобновлении и выживаемости растений. Особенно в этом отношении выделяется кустарниково-разнотравная популяция, основную массу которой составляют особи в состоянии проростков, ювенильные и имматурные растения (61%). Наименьший процент участия особей в прегенеративном состоянии наблюдается в разнотравно-кострецово-серпуховой популяции (41,9%).

Преобладание генеративных растений серпухи венценосной наблюдалось в разнотравно-серпуховом, разнотравно-кострецово-серпуховом и серпуховоразнотравно-бузульниковом сообществах. Причем во всех популяциях максимум среди генеративных растений приходится на группу средневозрастных генеративных особей, что является хорошим показателем устойчивости вида в ценозе. Наибольший процент сенильных особей серпухи венценосной отмечен в кустарниково-разнотравном сообществе – 6,8%. В остальных сообществах данный показатель составил 1,8–3,5%.

Таким образом, популяции серпухи венценосной в изученных растительных сообществах представлены особями всех возрастных групп. Поэтому данные популяции по Работнову Т.А. (1984) можно охарактеризовать как нормальные.

Наибольшие численность особей на 1 м2 и сухая масса генеративного побега отмечены в разнотравно-кострецово-серпуховом сообществе (табл. 1). Сухая масса одного генеративного побега в изученных сообществах колеблется в широких пределах – от 14,8 до 29,6 г. В зависимости от средней массы генеративных побегов и их количества на 1 м2, плотность запаса сухой массы серпухи венценосной в природных сообществах составляет от 146,3 до 381,8 г/м2.

Таблица Показатели урожайности растений Serratula coronata в различных сообществах, произрастающих на территории Карагандинской области Сообщества Показатели разнотравно- серпуховокустарниково- разнотравно продуктивности кострецово- разнотравноразнотравное -серпуховое серпуховое бузульниковое Число особей на 1 м2 2,5 ± 0,2 3,7 ± 0,1 4,3 ± 0,2 1,7 ± 0,Число генеративных 7,7 ± 0,3 11,3 ± 0,5 12,9 ± 0,6 7,5 ± 0,побегов на 1 мСухая масса 21,6 ± 1,2 14,8 ± 1,1 29,6 ± 1,8 19,5 ± 1,генеративного побега, г Плотность запаса, г/м2 166,3 ± 11,3 167,2 ± 14,5 381,8 ± 29,2 146,3 ± 12,Эксплуатационный 24,9 2,3 26,7 20,запас, ц Объем ежегодных 8,3 0,8 8,9 6,заготовок, ц Общий эксплуатационный запас сырья серпухи венценосной в исследованных сообществах определен в 74,4 ц. Возможный объем ежегодной заготовки оценивается в 1/3 от эксплуатационного и составляет в разных сообществах от 0,8 до 8,9 ц. При этом необходимо учесть, что около 40% от общей фитомассы у серпухи венценосной составляют стебли, содержащие в период заготовки (цветение) незначительное количество 20-гидроксиэкдизона и не использующиеся при переработке. Поэтому реальный объем заготовки экдистероидсодержащего сырья при ежегодной эксплуатации исследованных сообществ не превышает 15 ц.

4.2 Изменчивость морфометрических признаков Изучение изменчивости некоторых морфометрических признаков у растений серпухи венценосной, произрастающих в естественных местообитаниях на территории Центрального Казахстана, показало, что наилучшие хозяйственнозначимые признаки имеют растения из разнотравно-кострецово-серпухового сообщества. Они отличаются от особей других популяций большей разветвленностью метелки, высотой генеративного побега и максимальным количеством соцветий на нем, и, вследствие этого, имеют самую высокую продуктивность надземной массы. В целом, размерные признаки дикорастущих особей имеют меньшую амплитуду изменчивости (в среднем 20,9%), чем счетные (27,3%). В естественных условиях проявляется значительная внутрипопуляционная изменчивость, что позволяет отобрать особи, характеризующиеся высоким уровнем развития продуктивных признаков.

Глава 5. Биология роста и развития Serratula coronata L. при интродукции в сухостепной зоне Центрального Казахстана В главе приведены результаты лабораторных и полевых опытов по изучению биологии цветения, формирования, созревания и прорастания семян; влияния предпосевной обработки на рост и развитие сеянцев; особенностей онтогенетического развития; динамики роста и развития; семенной и сырьевой продуктивности; возрастной динамики содержания 20-гидроксиэкдизона;

изменчивости некоторых морфометрических признаков надземных органов растений разного географического происхождения.

5.1 Особенности цветения и созревания семян Изучение суточного ритма цветения показало, что в сухую теплую погоду пик раскрытия цветков серпухи венценосной приходится на период с 9 до 13 часов.

Низкая температура и повышенная атмосферная влажность способствуют более позднему началу раскрывания цветков и увеличению продолжительности распускания корзинки. Для серпухи венценосной характерно перекрестное опыление, при самоопылении наблюдается очень низкое (до 7,3%) количество завязавшихся семян.

Цветение одной корзинки серпухи венценосной от начала распускания до увядания в зависимости от погодных условий длится 4–5,5 суток. Через 4–суток после увядания начинают засыхать внутренние листочки обвертки, цветки в соцветии приобретают более бледную окраску и засыхают. Семянки в этот период грязно-белого цвета, по длине и ширине не уступают созревшим, но еще не способны к прорастанию. Единичное прорастание отмечено через 11–12 дней с момента увядания, когда семянки приобретают сероватый цвет. Лабораторная всхожесть таких семян низкая, составляет менее 20%. Через месяц после увядания соцветия листочки обвертки полностью засыхают и расходятся, засохшие цветки сгруппированы в центре соцветия, но еще не опадают. Семянки твердые, бурого цвета, их всхожесть увеличивается незначительно и составляет в среднем 21%.

5.2 Биология и морфология прорастания семян, влияние сроков и условий хранения на всхожесть и энергию прорастания Для изучения посевных качеств семян разного размера были выделены три группы. Критерием для разделения являлась толщина семени. Опыт показал, что стратифицированные семена всех групп имеют достаточно высокую всхожесть и пригодны к посеву.

Свежесобранные семена имеют низкую всхожесть и энергию прорастания (табл. 2). Во время сухого хранения происходит дозревание, на продолжительность которого оказывает влияние температура хранения семян.

Так, хранящиеся при комнатной температуре семена имеют максимальную всхожесть и энергию прорастания через год после сбора, в дальнейшем наблюдается снижение всхожести, и в течение второго года она уменьшается на 30%, а после трех лет – на 65%. Дозревание в температурном диапазоне минус 10 + 7 °С происходит медленнее, всхожесть продолжает увеличиваться через год после сбора, достигая максимального значения после двух лет хранения. Через три года после сбора всхожесть семян, хранящихся при низких положительных температурах, уменьшается на 40%. При отрицательных температурах хранения максимальная всхожесть ниже, чем при хранении в температурном диапазоне 5–23 °С на 25%, после трех хранения уменьшается незначительно (табл. 2).

Таблица Зависимость посевных качеств семян Serratula coronata от их морфометрических показателей Выборка Показатели Случайная Плоские Выполненные Длина, мм 6,23 ± 0,39 6,35 ± 0,30 6,44 ± 0,Ширина, мм 1,60 ± 0,14 1,60 ± 0,12 1,61 ± 0,Толщина, мм 0,70 ± 0,10 0,53 ± 0,06 0,80 ± 0,Масса 1000 семян, г 4,36 ± 0,15 3,22 ± 0,15 5,11 ± 0,Всхожесть, % 88,3 ± 1,0 79,1 ± 2,8 93,2 ± 1,Энергия прорастания, % 79,1 ± 3,7 59,9 ± 3,0 84,1 ± 4,Существенно ускорить дозревание и увеличить энергию прорастания семян оказалось возможным при помощи стратификации. Как показал опыт по определению продолжительности стратификации, свежесобранным семенам серпухи достаточно десяти суток хранения при температуре 5–7 °С для существенного повышения всхожести. Дальнейшее увеличение продолжительности стратификации не повышает всхожесть семян.

Стратификация не только повышает всхожесть и энергию прорастания семян, но и уменьшает количество неполноценных проростков.

5.3 Влияние предпосевной обработки и сроков посева на рост и развитие сеянцев В условиях засушливого климата Центрального Казахстана основной проблемой при возделывании серпухи в культуре является низкая засухоустойчивость этого растения, особенно выраженная в первый год жизни сеянцев. Поэтому было изучено влияние предпосевной обработки и сроков посева на рост и развитие сеянцев. При весеннем посеве было использовано 4 вида обработки, причем в первом варианте высевались стратифицированные семена без специальной обработки, повышающей засухоустойчивость. Все виды обработок (замачивание в 0,01% растворе борной кислоты, подсушивание перед посевом и сочетание замачивания и подсушивания) проводились во время или после стратификации, необходимой для нарушения физиологического покоя семян. В течение первого года жизни изучалась динамика выпадов сеянцев.

Установлено, что все виды предпосевной обработки, направленные на повышение засухоустойчивости, уменьшают количество выпадов сеянцев серпухи венценосной в течение первого года жизни.

Вместе с тем, полевая всхожесть при подзимнем посеве выше, чем во всех вариантах весеннего посева, а количество выпадов меньше. При изучении биометрических показателей выяснилось, что на одинаковых этапах онтогенеза имеются четко выраженные различия в развитии сеянцев подзимнего и весеннего посевов. Сеянцы подзимнего посева имеют более развитые корневую систему и надземные органы. Так, количество корешков у сеянцев подзимнего посева больше такового в 2–3 раза, чем у сеянцев весеннего посева. Масса корневой системы при подзимнем посеве к концу первого года жизни превосходит корневую массу сеянцев весеннего посева во всех вариантах опыта. Кроме того, при подзимнем посеве сеянцы к концу вегетации имеют более развитую надземную часть: большее количество почек возобновления и листьев в розетке.

Все варианты данного опыта возделывались без дополнительного орошения в течение двух лет. Исследования показали, что при культивировании Serratula coronata в условиях сухостепной зоны Центрального Казахстана исключительно важным является полноценное орошение. Растения II года жизни, развивавшиеся без полива, по всем морфометрическим признакам значительно уступают растениям, выращенным в условиях орошения.

5.4 Особенности онтогенетического развития У интродуцированной в сухостепной зоне Центрального Казахстана серпухи венценосной были выделены и описаны 3 возрастных периода и 8 возрастных состояний.

Латентный период. Семянка серпухи венценосной слабоклиновидная, сдавленная или слегка изогнутая, в поперечном разрезе сдавленночетырехгранная. Поверхность голая, матовая, продольно ребристая, часто с выступающей средней жилкой. Окраска буроватая, более светлая у ободка. Длина семянок разного года сбора варьирует в пределах 5,9–6,6 мм, ширина – 1,5–1,7 мм, толщина – 0,6–0,8 мм, масса 1000 семянок – 4,2–4,5 г. Эндосперм у семянок не развит, зародыш дифференцирован на две крупные семядоли, почечку и зародышевый корешок. Для зародыша характерен неглубокий физиологический покой, для нарушения которого необходима непродолжительная холодная стратификация.

Прегенеративный период. Проростки. Для серпухи венценосной характерен надземный тип прорастания. Семенная кожура обычно остается в почве, очень редко выносится на поверхность. Светло-зеленые семядоли появляются на поверхности почвы через 6–7 дней после начала прорастания. Рост семядолей заканчивается к моменту разворачивания первого настоящего листа. Листовая пластинка I–IV настоящих листьев яйцевидной формы с зубчиками по краям.

Смена формы листьев в розетке от нерассеченной к трехлопастной свидетельствует о переходе растений в ювенильное возрастное состояние, в котором растения находятся 21–25 дней. В этот период у растений появляются придаточные корни и начинают засыхать I и II настоящие листья. Седьмой и последующие розеточные листья по форме отличаются от листьев взрослых генеративных растений только меньшим количеством долей, что свидетельствует о переходе растений в имматурное возрастное состояние.

В условиях Центрального Казахстана лишь единичные сеянцы в конце августа переходят в виргинильное возрастное состояние, для которого характерно образование укороченного вегетативного побега 15–60 см длиной и диаметром у основания 9–11 см.

За весь период наблюдений не было отмечено случаев цветения однолетних сеянцев, лишь в очень редких случаях к концу вегетационного периода растения вступали в фазу бутонизации.

Большинство сеянцев к концу вегетации имеют не более 16 листьев в розетке, 3,9 ± 0,2 из которых засыхают к середине – концу августа. Максимальное количество листьев в розетке сеянцев первого года жизни – 24. У растений образуется 11–13 (до 20) придаточных корешков, диаметром 2,8 ± 0,1 мм.

Главный корень проникает на глубину 35–40 см и имеет диаметр 5,1 ± 0,5 мм.

Наиболее развитые сеянцы к концу вегетации формируют до 14 почек возобновления, расположенных в пазухах листьев. У единичных сеянцев почки возобновления трогаются в рост и образуют отдельную листовую розетку, состоящую, как правило, из нерассеченных листьев. Укороченное корневище к концу вегетации погружено в почву на 3,5–4 см.

Около 96% сеянцев на второй год жизни вступают в генеративный период, и лишь небольшая часть растений остается в вегетативном состоянии. У растений II года жизни в условиях Центрального Казахстана всегда формируется по одному генеративному побегу. Высота генеративного побега не превышает 118 см, лишь единичные экземпляры имеют генеративный побег высотой 140– 150 см (табл. 3).

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






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