ЯЧМЕНЬ ГРИВАСТЫЙ В СТЕПНОМ ЗАУРАЛЬЕ
HORDEUM JUBATUM L. IN THE STEPPE TRANS-URALS
Л.М. Абрамова, З.М. Баймурзина, Я.М. Голованов, А.В. Крюкова, А.Н. Мустафина
L.M. Abramova, Z.M. Baymurzina, Ya.M. Golovanov, A.V. Kryukova, A.N. Mustafina
Южно-Уральский ботанический сад УФИЦ РАН (Россия, 450080, г. Уфа, ул. Менделеева, 195/3)
South-Ural Botanical Garden-Institute – Sub-division of the Ufa Federal Research Centre of the Russian Academy of Sciences (Russia, 450080, Ufa, Mendeleev Str., 195/3)
e-mail: abramova.lm@mail.ru
Представлены результаты исследования 9 популяций инвазионного вида Hordeum jubatum L. в 3-х регионах Южного Урала. Вид широко представлен в населенных пунктах и натурализовался на сырых и солончаковатых лугах вокруг водохранилищ Южного Урала. Плотность популяций – 8-14 растений на 1 м2, высота растений – 28,8-51,4 см, биомасса – 256,2-554,0 г/м2, доля участия в сообществах – 66,6-99,7%.
The results of research of 9 populations of invasive species Hordeum jubatum L. in 3 regions of the South Urals are presented. The species is widely presented in settlements and also it was naturalized on crude and the salted meadows around reservoirs of the South Urals. Density of populations – 8-14 plants / 1 m2, height of plants – 28,8-51,4 cm, biomass – 256,2-554,0 g/m2, share in communities – 66,6-99,7%.
Одним из активно прогрессирующих на территории Южного Урала инвазионных видов является ячмень гривастый (Hordeum jubatum L.) из семейства Poaceae, который быстро расселяется в нарушенных местообитаниях и внедряется в природные сообщества, образуя устойчивые монодоминантные ценозы. Данный вид включен в Черный список (black-list) флоры Республики Башкортостан (РБ) [2], предварительный Черный список флоры Оренбургской области [4] и Черную книгу флоры Средней России [8].
Изучение Hordeum jubatum в Южно-Уральском регионе проводится нами с 2015 г. [1, 5-7]. Исследования включают поиск очагов инвазии, описание сообществ с участием инвазионного вида, изучение изменчивости морфометрических параметров Hordeum jubatum и состояния вида в разных эколого-географических условиях Южного Урала. Выявлено, что данный вид широко представлен во многих населенных пунктах Республики Башкортостан (РБ), Оренбургской и Челябинской областей, а также натурализовался на сырых и солончаковатых лугах по берегам рек, вокруг озер и водохранилищ Южного Урала.
Hordeum jubatum – абориген западных районов Северной Америки. Естественный ареал вида охватывает северную часть Северной Америки и северо-восток Азии, на остальных территориях он признан адвентивным [8]. В Северной Америке H. jubatum произрастает вплоть до Мексики на лугах и пастбищах в равнинном и нижнем горном поясе, по обочинам дорог, пустырям, на полях. В естественном ареале локальные популяции ячменя гривастого адаптированы к высокому уровню засоления. Вторичный ареал вида включает Западную и Восточную Европу, Центральную Азию, Сибирь, Приморье, Китай, Японию и др. В пределах вторичного ареала вид образует сообщества на сходных с естественными местообитаниях. Вид можно считать спутником асфальтовых покрытий и железных дорог, поскольку распространение этого злака происходит по асфальтированным шоссе и железнодорожным насыпям, соответствующим природному типу рассеивания семян – перемещению обломков колоса по твердой поверхности почвы. Распространению ячменя гривастого способствуют его декоративные качества – во многих регионах он появился благодаря любителям экзотических растений.
На Южном Урале Hordeum jubatum впервые был обнаружен в 1984 г. вдоль улиц в городе Белорецке (РБ) и на приусадебных участках, где выращивался в качестве декоративного растения. В эти годы он был выявлен также на некоторых железнодорожных станциях и в сельских населенных пунктах региона [11]. В настоящее время вид часто встречается на антропогенных экотопах: сорных местах, по улицам в населенных пунктах, вдоль автомобильных дорог, на железнодорожных насыпях, практически во всех природно-климатических зонах региона. Кроме того, вид активно натурализуется в естественных засоленных местообитаниях степной зоны. Короткий период вегетации и устойчивость к засухе позволили ему натурализоваться также в сухих степях, где он все чаще выступает как основной засоритель сбитых пастбищ.
Целью настоящей работы была характеристика популяций и параметров растений H. jubatum в 3-х регионах Южного Урала – Республике Башкортостан, и прилегающих к Уралу районах Челябинской и Оренбургской областей.
В 2017 г. в степной зоне Зауралья на трансекте, проложенной от Верхнеуральского до Ириклинского водохранилища, было обследовано 9 ценопопуляций (ЦП) вида – по 3 ЦП в Челябинской области, на юго-востоке Республики Башкортостан и востоке Оренбургской области. Популяции назывались по близлежащему населенному пункту.
В каждой из ценопопуляций были заложены по 10 пробных площадей в 1 м2, на которых учитывались следующие параметры: число растений на 1 м2, высота растений, биомасса инвазионного вида и биомасса сопутствующих видов растений в сыром виде. На 25 растениях каждой популяции по стандартным методикам [9] были измерены биоморфологические параметры вида. Учитывались следующие основные параметры: число генеративных побегов на 1 растение, шт. – Ngs; число вегетативных побегов, шт. – Nvs, шт. высота генеративного побега, см – Hgs; диаметр генеративного побега, мм – Dgs, длина корня, см – Lr, число листьев на одном генеративном побеге, шт. – Nl; длина листа, см – Ll; ширина листа, см – Sl; длина соцветия, см – Li; длина колоса без ости, см – Ls, ширина колоса без ости, см – Ss, длина ости, см – La; число междоузлий, шт. – Ni, число семян на один побег, шт.– Ns, длина семени, мм – Ls, ширина семени, мм – Ss. Статический анализ провели в MS Excel 2010 при помощи пакета статистических программ Statistica 6,0 c использованием стандартных показателей [10].
Классификация сообществ с доминированием Hordeum jubatum показала, что в Зауралье вид образует три типа сообществ: дериватные сообщества Hordeum jubatum-Juncus gerardii [Scorzonero-Juncetalia gerardii], Hordeum jubatum [Cynosurion] и ассоциацию Polygono avicularis-Hordeetum jubati Abramova, Golovanov 2016 [3]. Дериватное сообщество Hordeum jubatum [Scorzonero-Juncetea gerardii] представляет собой результат инвазии Hordeum jubatum в естественные солонцеватые местообитания Южного Урала. Сообщества распространены на юге Башкирского Зауралья и в Оренбургской oбласти. Ассоциация Polygono avicularis-Hordeetum jubati приурочена преимущественно к обочинам дорог и окраинам населенных пунктов и широко распространена по всему Зауралью. Дериватное сообщество Hordeum jubatum [Cynosurion] характерно для более северных районов Челябинской области.
В таблице 1 приведены основные популяционные характеристики обследованных популяций ячменя гривастого. Можно видеть, что высоте растений близки ЦП Челябинской и Оренбургской областей (46,9 и 46,1 см в среднем), а ЦП южного Зауралья РБ отличаются более низкими значениями этого показателя (33,3 см в среднем). Это связано с тем, что ЦП РБ располагались в сухих условиях, тогда как остальные популяции – в основном вокруг Верхнеуральского и Ириклинского водохранилищ (за исключением ЦП Старохалилово), т.е. в более благоприятных по водному режиму местообитаниях. Это же различие отмечается и для показателя сырой биомассы инвазионного вида с 1 м2. Плотность популяций последовательно увеличивается с юга на север, хотя различия не столь значительны – с 10 до 13 растений на 1 м2. Следует отметить также высокий уровень доминирования ячменя гривастого в сообществах – доля биомассы ячменя во всех случаях выше 60%, а в отдельных ЦП может достигать 99,7%. Изменчивость популяционных параметров Hordeum jubatum почти всегда в пределах нормального уровня (Сv = 6,7-44%), за исключением биомассы инвазионного вида в ЦП Сибай, где отмечена более значительная изменчивость (Сv = 45,2%).
Таблица 1 Популяционные характеристики Hordeum jubatum в степном Зауралье
В таблице 2 приведены значения биоморфологических параметров растений Hordeum jubatum в исследованных ЦП трех регионов Зауралья. Можно видеть, что для большинства показателей наблюдается та же закономерность, что и для популяционных параметров – более высокие значения отмечены в условиях лучшего увлажнения – для таких параметров, как длина генеративного побега, корня, листа, ости, длина и ширина колоса, число семян и пр. Другие параметры в разных условиях меняются незначительно – например, диаметр стебля, длина ости, число междоузлий, ширина семени. Для отдельных показателей наблюдается увеличение параметров с севера на юг, например, числа генеративных побегов – с 20,6 до 26,5 шт., а число вегетативных побегов, наоборот, с севера на юг снижается – с 14 до 9 шт. Конкретные популяции могут значительно варьировать по многим морфометрическим параметрам, что связано с особенностями экологических условий экотопов, на которых они произрастают.
Таблица 2 Биоморфологические параметры Hordeum jubatum L. в степном Зауралье
Североамериканский злак Hordeum jubatum является одним из активно прогрессирующих на Южном Урале инвазионных видов, быстро расселяющихся не только в нарушенных, но и в естественных местообитаниях. Необходим дальнейший мониторинг очагов инвазии и распространения вида по территории Южного Урала.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ № 17-04-00371.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: