Кутлина Екатерина, 9 класс МБОУ лицей № 123, МБОУ ДОД «ДЭБЦ», объединение «В мире растений»

Руководитель: Морозова Ираида Михайловна, педагог

ДО ОСОБЕННОСТИ ОНТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ И ВИТАЛИТЕТНОЙ СТРУКТУР ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ РЕДКОГО ВИДА IRIS PSEUDACORUS L. В ЗЕЛЕНОЙ ЗОНЕ ГОРОДА УФЫ

По прогнозам ученых, через 50 лет четверть растительных видов нашей планеты может безвозвратно исчезнуть.

Одним из красиво цветущих растений, которому грозит исчезновение в Республике Башкортостан, является редкое растение Урала и Приуралья – ирис болотный. Этот вид занесен в региональную Красную книгу, имеет статус II, уязвимый вид. Включен в Красные книги Республики Татарстан, Удмуртской Республики, Свердловской обл., охраняется также еще в 12 регионах РФ (Курганская, Самарская обл. и др.)

Большая часть имеющихся в республике запасов растений ириса болотного сосредоточены в зеленой зоне города Уфы, санитарное состояние которой в настоящее время крайне неудовлетворительное, так как она подвержена сильному антропогенному прессингу, возникающему из-за технического загрязнения атмосферы и почвы, активного освоения территорий под строительство.

Цель наших исследований: изучить особенности онтогенетической и виталитетной структур ценопопуляций редкого вида ириса болотного в зеленой зоне г.Уфы.

Задачи:

1. Охарактеризовать растительные сообщества с участием Iris pseudacorus.

2. Изучить биоморфологические особенности и оценить жизненное состояние популяции.

3. Изучить онтогенетическую структуру

4. Оценить семенную продуктивность

5. Разработать рекомендации по ее сохранению.

Исследования начаты в июне 2013 года, закончены в сентябре 2013. Крупнейшим исследователем ирисов в России является Георгий Иванович Родионенко, ученый, доктор биологических наук, специалист с мировым именем, 65 лет из 100 посвятивший изучению ирисов. В его трудах обсуждаются структурные и биологические изменения, произошедшие в процессе длительной эволюции у различных групп ирисов. Показан путь их исторических миграций и образования серии новых биоморф. Продолжает исследования этой группы растений Н.Б. Алексеева. Она проводит работы по изучению морфологии видов рода Iris L., а также по охране ирисов на территории России.

В Республике Башкортостан изучение биологических особенностей рода Iris L. проводилось сотрудниками Ботанического сада -института. Так, по исследованиям Рахимовой, Мироновой и Реут, начатого в 1996 году, объектами изучения являлись ирисы местной флоры и 21 дикорастущий вид инорайонной флоры.

Рахимовой и Мироновой также разработаны методы ускоренного проращивания семян ирисов. Выявлено, что максимальный выход проросших семян достигается путем удаления части эндосперма у семенного рубчика.

В природе Iris pseudacorus мало изучен. Распространение в республике Башкортостан ограничивается старицами рек Белой, реже – Демы и Б.Танып. Встречается в зеленой зоне г. Уфы и на о. Шамсутдин в Бирском районе, объявленном памятником природы. Необходимо дальнейшее изучение распространения вида в природе и состояния популяций (Красная книга, 2001).

Методики.

В течение июня месяца 2013 года выполнено 15 геоботанических описаний растительных сообществ с участием ириса болотного на пробных площадках размером 3х3 м². Изучение биоморфологии проводилось согласно методу В.Н. Голубева.

Исследование виталитетной структуры ценопопуляций проводилось по методике Ю.А. Злобина (1989), оценивались особи среднегенеративного состояния

Онтогенетическую структуру ценопопуляций вида в разных эколого-фитоценотических условиях обитания изучали методом трансект (Ценопопуляции…, 1988). Построение онтогенетических спектров проводили по общепринятой методике (Уранов, 1975; Ценопопуляции…, 1976, 1988).

Результаты исследований

Нами исследованы 2 ценопопуляции ириса болотного в зеленой зоне города Уфы. Первая популяция находится возле д. Карпово на сыром лугу с редкими кустарниками ивы козьей в условиях достаточной влажности, бедных почв и местами слабого затенения. Вторая - на открытом участке, неподалеку от автотрассы Уфа-Алексеевка, в условиях достаточной, но меньшей чем в ЦП 1 влажности и бедных почв, сообщества не нарушены.

В популяциях ирис болотный занимает доминирующее положение. Наиболее благоприятные условия для ириса во 2 местообитании, где ослаблена конкуренция за свет и почву, а также минимально антропогенное воздействие.

Все морфологические признаки ириса имеют нормальную степень варьирования. Наибольшей изменчивостью и в 1 и во 2 популяциях обладают количество лопаток и количество генеративных побегов, а во 2 – еще и параметры ширины внутреннего верхнего лепестка, что связано с вариацией микроусловий местообитания, разницей в возрасте отдельных кустов ириса, а также с антропогенным воздействием на местообитания.

По диаметру куста 1 популяция относится к процветающему виталитетному типу, по длине побега – к депрессивному типу, что, возможно связано с бедностью почв и антропогенным воздействием. Вторая популяция по диаметру куста относится к депрессивному типу, по длине побега – к процветающему, что связано с возрастом популяции и богатством почв.

Нами проведены исследования возрастной структуры двух ценопопуляций. Проростки и ювенильные особи не обнаружены, а в Алексеевской популяции нет еще и имматурных особей. Это связано, по-видимому, с крайне засушливыми условиями вегетационного сезона 2012 года, в результате которого растения первых этапов онтогенеза выпадают. Поэтому в работе мы использовали только градации прегенеративного, генеративного и постгенеративного периодов онтогенеза. Процентное соотношение возрастности в ценопопуляциях представлены в диаграмме №5.

В обеих ценопопуляциях формируется центрированный спектр, где максимум приходится на генеративные особи, что отражает наличие неблагоприятных условий для возобновительного процесса. По-видимому, обе популяции находятся вне зоны своего экологического оптимума, возобновление также снижено вследствие высокой плотности травостоя, из-за чего прорастание семян затруднено.

Анализ результатов оценки онтогенетической структуры ЦП показал, что в возрастном спектре популяции ириса болотного максимум приходится на зрелое генеративные состояние особей, отсюда следует, что ценопопуляции стареющие, это связано с хорошим вегетативным возобновлением и быстрым переходом растений в генеративное состояние.

Реальная семенная продуктивность одного растения во 2 популяции равна 18,05 шт., потенциальная – 83,9 шт. Коэффициент продуктивности равен 0,215. Все параметры по морфометрии плодов имеют нормальную степень варьирования.

Проведенные исследования позволяют сказать, что состояние популяций ириса болотного в зеленой зоне города Уфы в настоящее время не вызывает значительных опасений при условии сведения антропогенного воздействия к минимуму. Популяции достаточно крупные, хорошо сохранившиеся, интенсивно разрастающиеся. Мониторинг и изучение популяций необходимо продолжить.

Список литературы:

1. Алексеева Н.Б. Охрана видов рода Iris (Iridaceae) на территории России // Ботанический журнал. 2003. Т. 88. № 12. С. 109.

2. Злобин Ю.А Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. Казань, 1989. 145 с.

3. Красная книга Республики Башкортостан. Том 1. Уфа, 2001. С.5-9, 82-90

4. Красная книга Республики Башкортостан. Т.1. Растения и грибы. 2-е изд., доп. и перераб. Уфа: Медиапринт, 2011. 384 с.

5. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Биол.науки. 1975. № 2. С. 7-34.

6. Ценопопуляции растений: (основные понятия и структура). М., 1976. 217 с.

7. Ценопопуляции растений: (очерки популяционной биологии) М., 1988. 182 с.