К БИОЛОГИИ РЕДКОГО ВИДА РОССИИ ANTHEMIS TROTZKIANA CLAUS. В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
TO BIOLOGY OF THE RARE SPECIES OF RUSSIA ANTHEMIS TROTZKIANA CLAUS. IN THE ORENBURG REGION
А.Н. Мустафина, Л.М. Абрамова, О.А. Каримова
A.N. Mustafina, L.M. Abramova, O.A. Karimova
Южно-Уральский ботанический сад-институт УФИЦ РАН (Россия, 450080, г. Уфа, ул. Менделеева, 195/3)
South-Ural Botanical Garden-Institute of Ufa federal research center of the Russian Academy of Sciences (Russia, 450080, Ufa, Mendeleev Str., 195/3)
e-mail: alfverta@mail.ru
Приводятся результаты изучения шести природных ценопопуляций редкого вида России Anthemis trotzkiana Claus., расположенных в крупных меловых массивах Оренбургской области. Изучены плотность, демографическая структура и жизненное состояние особей. Предложено учреждение памятника природы «Меловая гора Дюртель» в Гайском районе Оренбургской области.
The results of studying of six natural соenopopulations of rare species of Russia Anthemis trotzkiana Claus, located in large cretaceous massifs of the Orenburg region are given. Density, demographic structure and vital state of individuals are studied. Establishment of nature sanctuary «Cretaceous Mount Dyurtel» in Gaysky district of the Orenburg region is offered.
Исследования посвящены изучению редкого вида России Anthemis trotzkiana Claus. на меловых горах в Оренбургской области. Пупавка Корнух-Троцкого – малоизученный вид, эндем Среднего Поволжья и Северо-Западного Казахстана. Большая часть ареала вида представлена на территории России. Включен в Красные книги Российской Федерации [4], Оренбургской [3] и ряда областей Поволжья [4]. Отнесен к категории 3 – редкий вид. Вид включен в Красный список IUCN (R – редкий вид) [5]. Имеет узкую экологическую приуроченность – облигатный кальцефил, произрастающий на рыхлом меловом субстрате с мелкоземом. Поселяется на меловых и мергелистых обрывах, пологих зарастающих склонах, очень редко – на плакорных участках. Ксеромезофит, эрозиопетрофит.
В 2014-2016 гг. проведено обследование 6 ценопопуляций Anthemis trotzkiana, расположенных в крупных меловых массивах Соль-Илецкого, Акбулакского, Гайского, Новосергиевского, Переволоцкого районов Оренбургской области.
Для изучения демографической структуры и плотности ЦП в каждой из них на трансекте закладывалось 25 пробных площадок размером 1 м2. Определялись ведущие популяционные характеристики: общая и эффективная плотность, возрастной состав. При определении онтогенетической структуры ЦП, согласно стандартным критериям [6], учитывались онтогенетические состояния: проростки (p), ювенильные (j), имматурные (im), виргинильные (v), молодые генеративные (g1), средние генеративные (g2), старые генеративные (g3), субсенильные (ss), сенильные (s). При виталитетном анализе использовались растения средневозрастного генеративного онтогенетического состояния. Предварительно для выявления детерминирующего комплекса признаков были проведены факторный и корреляционный анализы показателей. Были составлены виталитетные спектры, отражающие соотношения растений высшего (а), промежуточного (b) и низшего (с) классов виталитета, а также определен индекс качества ценопопуляции и виталитетные типы: процветающие, равновесные, депрессивные [2]. Статический анализ проведен в MS Excel 2010 c использованием стандартных показателей [1].
Эколого-фитоценотическая характеристика местообитаний ЦП A. trotzkiana приведена в таблице.
Таблица Характеристика исследованных ценопопуляций A. trotzkiana в Оренбургской области
Большинство популяций расположены в крупных меловых массивах, которые являются памятниками природы: Старобелогорские меловые горы в Новосергиевском районе, Чесноковские меловые горы в Переволоцком районе, Верхнечебендинские и Троицкие меловые горы в Соль-Илецком районе [3, 7].Примечание: *ОПП – общее проективное покрытие.
Онтогенетические состояния A. trotzkiana изучены нами в природных ЦП, выявлены все стадии.
Вклад растений разных возрастных состояний в популяционную плотность взвешен соответственно их энергетической эффективности. Общая и эффективная плотность A. trotzkiana в ЦП Оренбургской области представлены на рисунке 1.
Рисунок 1. Показатели плотности ценопопуляций A. trotzkiana. М – плотность, экз./м2; М эф. – эффективная плотность, экз./м2
Общая плотность в ЦП A. trotzkiana варьирует от 4,1 до 41,8 экз./м2, эффективная плотность – 2,9-13,5 экз./м2. Максимальные значения показателей общей и эффективной плотности имеет ЦП 1 (41,8, 13,5 экз./м2 соответственно), где выше уровень антропогенных воздействий на сообщества и условия среды более благоприятны. Здесь различия по показателям плотности наиболее выражены и было встречено много проростков и прегенеративных особей, которые развиваются в условиях разреженного в результате нарушений травостоя. Среднегенеративные особи преобладают в ЦП 2-4 (33,8%, 30,2%, 44,4%, 45,1%). В ЦП 6 максимально количество субсинильных и синильных особей (36,2%, 13,5%), а число молодых особей снижено. Генеративная фракция максимальна в ЦП 2 (45,1%), где различие по показателям плотности наименьшие.
Распределение особей по онтогенетическим группам (прегенеративная, генеративная, сенильная фракции) в ценопопуляциях A. trotzkiana представлены на рисунке 2. По классификации А.А. Уранова и О.В. Смирновой изученные ЦП A. trotzkiana относятся к нормальным неполночленным, кроме ЦП 1, 4, в которых были обнаружены все онтогенетические состояния. В остальных случаях наблюдаются различные отклонения от полночленного возрастного спектра. Наиболее типичным является отсутствие в спектре проростков и ювенильных особей, которые первыми подвергаются воздействию неблагоприятных условий и антропогенной нагрузки, особенно в условиях засушливого юга.
Рисунок 2. Онтогенетические спектры популяций A. trotzkiana в Оренбургской области. По оси Х: – онтогенетическое состояние; по оси Y – доля особей данного онтогенетического состояния, %.
Центрированный спектр формируется в ЦП 2-5. Абсолютный максимум приходится на средневозрастные генеративные особи (33,8-45,1%). Ювенильных особей очень мало (1-8,9%), в ЦП 2 они полностью отсутствуют. Особенности субстрата и крутизна склона способствует периодическому смыву семян весенними водами, а резкое пересыхание субстрата в жаркие периоды года приводит к гибели молодых растений, что отрицательно повлияло на прорастание семян и способствовало выпадению этих стадий. Представленность имматурных и виргинильных особей несколько выше и составляет до 16,7%.
Левосторонний одновершинный спектр формируется в ЦП 1, где абсолютный максимум приходится на проростки (41,7%), что позволяет сделать вывод о хорошей способности популяции к самовозобновлению и наличии благоприятных условий для прорастания семян в условиях сильных нарушений (добыча мела в карьере).
Правосторонний одновершинный спектр сформировался в самой южной ЦП 6, с максимумом на субсинильных особях (36,2%), в этой популяции практически нет возобновления.
Важной составляющей популяционной структуры является виталитет – характеристика жизненного состояния особей растений, выполняемая с опорой на морфометрические параметры, оценивающие рост, продукцию растений [2]. Соотношение в ценотической популяции особей разного уровня виталитета дает оценку уровню жизнеспособности популяции в конкретных условиях местообитания. Проведенный факторный и корреляционный анализы позволили выделить среди биометрических показателей детерминирующий комплекс признаков: число листьев на генеративном побеге и число генеративных побегов, которые в дальнейшем использованы для оценки виталитетного спектра ценопопуляций [2], который приведен на рисунке 3. Жизненное состояние ЦП A. trotzkiana меняется в разных экотопах. В ЦП 1, 2, 4 отмечено преобладание особей высшего класса, и они отнесены к категории процветающих. Индекс качества ЦП здесь максимален и составляет от 0,36 до 0,5. Остальные ЦП (3, 5, 6) отнесены к депрессивным, качество популяции составляет от 0,02 до 0,22.
Рисунок 3. Распределение особей A. trotzkiana по классам виталитета
Проведенное изучение 6 ценопопуляций редкого эндема Среднего Поволжья и Северо-Западного Казахстана Anthemis trotzkiana в Оренбургской области показало, что в целом состояние популяций данного вида удовлетворительное, все они многочисленные. Общая плотность в ЦП A. trotzkiana варьирует от 4,1 до 41,8 экз./м2, эффективная плотность – 2,9-13,5 экз./м2. Вид произрастает в разных типах сообществ, характерных для меловых субстратов. Оценка возрастности и эффективности показала, что тип ЦП меняется от молодого к старому. Виталитетный анализ выявил, что три ценопопуляции – процветающие и три – депрессивные. По всем основным показателям наиболее благоприятные условия для произрастания A. trotzkiana складываются в оносмово-пупавковых сообществах на Старобелогорских меловых горах. Для усиления охраны эндемичного вида необходим постоянный мониторинг за состоянием популяций, в особенности за теми, где отмечено слабое возобновление (ЦП 2) и низкий виталитет популяций (ЦП 5, 6). Исследования в этом направлении будут продолжены. Наряду с уже существующими четырьмя ООПТ, может быть рекомендовано учреждение памятника природы «Меловая гора Дюртель» в Гайском районе Оренбургской области, где, наряду с A. trotzkiana, произрастает целый ряд и других редких растений меловых местообитаний (Alyssum litvinovii, Limonium macrorhizon и др.).
Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Биоразнообразие природных систем и биологические ресурсы России».
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: