Карасова Гузель Шамсетдиновна¹, Наумова Лениза Гумеровна²

1 – магистрант ФГБОУ ВПО БГПУ им. М. Акмуллы, г. Уфа, Россия

2 – профессор БГПУ им. М. Акмуллы, к.б.н. 

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТРЕХ ПОПУЛЯЦИЙ CONVOLVULUSARVENSISL. ИЗ РАЗНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ

Актуальность исследования. Популяционные исследования растений являются развитым современным направлением экологической ботаники [5, 8]. Особый интерес представляет изучение популяций синантропных видов, которые распространились в связи с хозяйственной деятельностью человека [1]. В связи с этим актуально изучение популяционной экологии Convolvulusarvensis L., который широко распространен в Башкортостане в составе сегетальных, рудеральных и даже луговых сообществ. Convolvulusarvensis является эвритопным видом с R-стратегией [2,3,4].

Цель исследования: охарактеризовать биоморфологические особенности Convolvulusarvensisв трех популяциях и оценить виталитет этих популяций.

Задачи исследования:

– охарактеризовать биоморфологические параметры особей трех популяций, существенные для оценки их жизненности;

– установить виталитет этих популяций;

– экологически интерпретировать  полученные результаты.

Методика исследования

Исследование было выполнено на территории села Сабырово Зилаирского района РБ в июле-августе 2014 г. Исследовались три популяций из разных местообитаний: огород овощных культур (популяция I), картофельное поле (популяция II); молодая залежь на месте картофельного поля (популяция III). 

В каждой из трех популяций в случайном порядке было отобрано по 25 растений. Измерялись три биоморфологических параметра, которые информативно отражают уровень жизненности растений [4, 7]:

– суммарная длина всех побегов;

– длина самого большого побега;

– число листьев на самом большом побеге.

Была проведена статистическая обработка материала: рассчитаны средние арифметические значения, ошибки выборочности и коэффициенты вариации.

Определение виталитета популяций проводилось по методике Ю.А. Злобина [4, 6]: определяется амплитуда варьирования признака, которая делится на три равные части; устанавливается число дат в каждой части; по соотношению представленности растений в этих частях оценивается виталитет популяции. При преобладании мелких растений популяция оценивается как регрессивная, при преобладании крупных растений – как процветающая. Если преобладают растения среднего размера, популяция называется равновесной. 

Результаты исследования и их обсуждение

Длина самого большого побега (табл. 1). Величина этого параметра для популяции 2 (53,7 см) достоверно выше, чем для популяций 1 (39,1 см) и популяции 3 (42,8 см). Это свидетельствует о том, что условия для произрастания вьюнка на картофельном поле оказались наиболее  благоприятными.

Уровень вариабельности растений по этому параметру во всех трех популяциях сходный и достаточно высокий – более 40%. Об этом же свидетельствуют и высокие значения эмпирических интервалов вариационных рядов (соответственно, 63, 92 и 92 см). 

Таблица 1

Длина самого большого побега в трех популяциях вьюнка полевого

Число листьев на самом большом побеге (табл. 2). По значениям средних арифметических этот  параметр оценивается как устойчивый: различия между этими значениями (соответственно,15,8 см,  17,8 см и 17,5 см) недостоверны. Это свидетельствует о том, что среднее число листьев на побеге не зависит от различий условий местообитаний трех изученных популяций.

Таблица 2

Число листьев на самом большом побеге в трех популяциях вьюнка полевого

Тем не менее, по величине коэффициента вариации популяции различаются – соответственно 32,3%, 40,4% и 52,0%. Аналогичный ряд составляют и значения эмпирических интервалов вариационных рядов – соответственно 19, 33 и 36 см. Причины более высокого значения коэффициента вариации в популяции 3 неясны.

Суммарная длина всех побегов (табл. 3). Этот параметр по значениям средних меняется так же, как и длина самого большого побега: в популяции 2 это значение (531 см) достоверно выше, чем в популяциях 1 (370 см) и 3  (261 см). Сходно поведение значений коэффициента вариации – от популяции к популяции он изменяется несущественно (соответственно,  67,9%, 61,6% и 59,0%).

В целом уровень вариабельности этого параметра значительно выше, чем длины самого большого побега и числа листьев на нем. Это свидетельствует о том, что суммарная длина побегов особей вьюнка полевого более чутко реагирует на микровариацию условий среды. Эмпирический интервал вариационного ряда для сравниваемых популяций составляет, соответственно, 370, 531 и 261 см.

Таблица 3

Суммарная длина всех побегов на растениях в трех популяциях вьюнка полевого

Виталитет изученных популяций. Виталитет популяций оценивался по параметру «суммарная длина всех побегов на растении» как информативно отражающему их состояние. В табл. 4 показаны распределения особей популяций по классам размерности этого параметра.

Таблица 4

Виталитет трех популяций Convolvulusarvensis

Из таблицы очевидно, что в местообитаниях, испытывающих регулярное воздействие человека (огород, картофельное поле),  сформировались депрессивные популяции, а на залежи сформировалась процветающая популяция Convolvulusarvensis. Таким образом, можно сделать вывод, что изученный вид тяготеет не к сегетальным, а к рудеральным сообществам.

Заключение

Выполненные исследования подтвердили данные литературы о том, что Convolvulusarvensis является пластичным рудеральным видом, который распространен в широком спектре местообитаний – сегетальных и рудеральных.

В трех изученных популяциях Convolvulusarvensis характеризовался достаточно высокими значениями биоморфологических параметров (длина самого большого побега и число листьев на нем, общая длина всех побегов), что свидетельствует о пластичности этого вида, позволяющей ему в разных условиях проявлять высокую жизненность. Однако при определении виталитета популяций выявились различия отношения вида к разным местообитаниям. В сегетальных сообществах (огород, картофельное поле) у вида формируются депрессивные популяции с преобладанием мелких особей. В рудеральном сообществе залежи по виталитету популяция вида была процветающей (преобладали крупные особи). 

Полученные результаты имеют значение  для классификации синантропных сообществ. Они могут быть использованы в учебных курсах «Популяционная экология растений», «Наука о растительности» и «Синэкология растений».

Исследование выполнено на кафедре биоэкологии и биологического образования БГПУ им. М. Акмуллы.

Литература

1. Абрамова Л.М. Адвентизация растительности Башкортостана // В кн.: Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности – Уфа: АН РБ, Гилем, 2012. – С. 298-303.

2. Жиляев Г.Г. Жизнеспособность популяций растений. – Львов, 2005. – 304 с.

3. Злобин Ю.А. Структура фитопопуляций // Успехи современной биологии. – 1996. Т. 116. № 2. – С. 133-146.

4. Злобин Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точки роста. – Сумы: Университетская книга, 2009. – 263 с.

5. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности – Уфа: АН РБ, Гилем, 2012. – 488 с.

6. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Краткий энциклопедический словарь науки о растительности. – Уфа: Гилем, Башк. энцикл., 2014. – 288 с. 

7. Наумова Л.Г., Злобин Ю.А. Основы популяционной экологии растений. – Уфа: Изд-во БГПУ, 2009. – 88 с.

8. Работнов Т.А. Фитоценология. 3-е изд. – М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1992. – 350 с.