ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМ. IRIDACEAE ВО ФЛОРЕ СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА

Применение декоративных дикорастущих видов для интродукции и возможности хозяйственного использования видов придаст своеобразный колорит садам и паркам и будет способствовать сохранению генофонда природной флоры. Хозяйственное значение ирисовых прежде всего заключается в их высокой декоративности. Ирисы, гладиолусы и крокусы культивируют сейчас почти во всех внетропических странах. Все шире используют в садово-парковом хозяйстве многих стран мира и другие красивоцветущие ирисовые.

Исследования проводились в течение 2017—2019 гг. Объектом исследования являются представители семейства Iridaceae во флоре Северо-Западного Кавказа. Видовую принадлежность растений устанавливали с помощью определителя А.С. Зернова «Флора Северо-Западного Кавказа» [2]. Географическое происхождение представителей семейства Iridaceae во флоре Северо-Западного Кавказа представлено по схеме географических элементов Н.Н. Портениера [5], по своей сути являющихся географо-генетическими. Фенологические наблюдения за исследуемыми видами проводили в весенне-осенний период 2017—2018 гг. по методике ГБС России [1] Наблюдения основывались на фенологической программе №1, раздел «Цветение». При выделении жизненных форм растений нами использовалась наиболее известная биоморфологическая классификация Х. Раункиера [8]. Экологические группы по отношению к воде и свету были определены по системе, предложенной Г.И. Поплавской [4]. Анатомические исследования проводились по методике, предложенной Р.О. Собчак, О.Н. Папиной [7]. Материалом для приготовления анатомических срезов послужили листья некоторых видов сем. Iridaceae: Iris aphylla, Iris pseudacorus, Iris pumila, Gladiolus tenuis. При изготовлении временных микропрепаратов соблюдали стандартную последовательность операций [6]. Готовые срезы листьев окрашивали водным раствором сафранина и помещали в синтетическую среду для препаратов под стекло IBM-Biomaunt. Затем препараты изучали под микроскопом AxioScope A.1 фирмы Carl Zeiss (Германия) и фотографировали на цифровую камеру AxioCam ERc 5s (5 megapixel) (Германия) при помощи программного обеспечения AxioVision Rev. 3.8 фирмы Carl Zeiss (Германия). Сравнительно-анатомические измерения производили в программе AxioVision с помощью специального приложения. Для установки фитоценологической роли в весенне-осенний период проводились геоботанические исследования по общепринятой методике.

В результате проведённого исследования на территории Северо-Западного Кавказа было обнаружено 11 видов сем. Iridaceae из 6 секций и 3 родов, которые представлены в ниже приведённом систематическом списке.

Таксономический анализ показал, что политипным является род Касатик, насчитывающий 6 видов, что составляет 54,5 % от общего количества видов; олиготипным – род Шафран, который включает в себя 4 вида (36,4 %). Монотипным является род Шпажник. В него входит единственный представитель – шпажник тонкий (Gladiolus tenuis).

В результате географического анализа было установлено, что больше всего видов относится к евроазиатскому типу – 4 вида: Gladiolus tenuis, Iris pumila, Iris aphylla, Iris halophilla. К средиземноморскому типу относится 3 вида: Crocus reticulatus, Crocus vallicola, Crocus speciosus. Кавказский географический тип представлен всего 2 видами: Iris colchica и Iris notha. По одному представителю насчитывают преднеазиатский тип (Crocus sharojanii) и бореальный тип (Iris pseudacorus).

Все представители семейства Iridaceae являются многолетними травянистыми растениями, у которых почки возобновления закладываются на клубнелуковицах, корневищах глубоко под землёй – криптофиты, геофиты. Лишь шпажник тонкий и ирис водный (ложноаировый) могут быть как геофитами так и гелофитами.

Анализ экоморф представителей семейства Iridaceae во флоре Северо-Западного Кавказа по отношению к свету показал, что в изучаемом семействе преобладают гелиофиты, представленные 9 видами (Iris pumila, Iris pseudacorus и др.), что составляет 81,8 % от общего количества видов; к сциогелиофитам относятся 2 вида – Iris aphylla и Gladiolus tenuis (18,2 %). Анализ экоморф по отношению к влаге показал преобладание мезофитов – 54,5 % (Crocus speciosus, Iris colchica и др). Ксеромезофитов насчитывается 2 вида (18,2 %): Iris halophile и Iris notha. Гигрофиты, мезоксерофиты и гигромезофиты включают в себя по 1 представителю – Iris pseudacorus, Iris pumila и Gladiolus tenuis соответственно, что составляет по 9,1 % от общего числа видов.

В ходе анатомических исследований было обнаружено, что среди изучаемых представителей разных экологических групп семейства Iridaceae, произрастающих на территории Северо-Западного Кавказа однослойный эпидермис представлен в строении листа Iris pumila, Iris aphylla и Gladiolus tenuis. Абаксиальный эпидермис листа Iris pseudacorus двухслойный, адаксиальный эпидермис однослойный, представлен клетками меньшего диаметра. Листовая пластинка Iris pseudacorus представлена как губчатым, так и столбчатым мезофиллом, преимущественно губчатым. У Iris pumila, Iris aphylla и Gladiolus tenuis мезофилл листа губчатый. Проводящие пучки закрытого коллатерального типа, что типично для однодольных растений. По мере увеличения степени ксерофитизации видов отмечено уменьшение объёма воздушных полостей. У Gladiolus tenuis и Iris pumila имеются включения кристаллов.

Для установки фитоценологической роли в весенне-осенний период проводились геоботанические исследования. В результате выявлены 7 основных ассоциаций: разнотравно-коротконожковая, лабазниково-пырейная, разнотравно-осоковая, касатиково-рогозовая, разнотравно-овсянницевая, разнотравно-пырейная, лабазниково-ежовая. Изучена структура данных ассоциаций, выделены их доминанты, содоминанты, ассектаторы, а так же ярусность и обилие растений. Фитоценотический анализ показал, что шпажник черепитчатый и касатик карликовый часто выступают в ассоциациях как ассектаторы. Касатик солелюбивый и касатик водный (ложноаировый) встречаются в некоторых ассоциациях в качестве содоминантов.

Проведённые фенологические исследования показали, что раньше всех из исследуемых видов зацветает касатик карликовый (2–3 декада апреля), позднее всех зацветает шафран прекрасный (3 декада сентября). Для большинства исследованных видов период цветения составляет около двух месяцев. Наиболее продолжительное цветение характерно для шафрана долинного и касатика водного (8 декад), наименьший период цветения имеют шафран прекрасный, касатик солелюбивый и касатик колхидский (4 декады). Наибольший период массового цветения отмечен для шафрана долинного (6 декад).

В результате проведённого созологического анализа (таблица 1) было выделено 8 видов представителей сем. Iridaceae, которые являются редкими и занесены в Красную книгу Краснодарского края [3].

Таблица 1.

Созологический анализ представителей сем. Iridaceae во флоре Северо-Западного Кавказа

Из них 6 видов занесены в Красную книгу Ставропольского края; 5 видов – в Красную книгу РФ; по 4 вида – в Красные книги Республики Адыгея и Республики Дагестан; 3 вида – в Красную книгу Республики Крым.

Список литературы:

1. Зайцев Г.Н. Фенология травянистых многолетников. – М.: Наука, 1978. – 152 с.
2. Зернов А.С. Флора Северо-Западного Кавказа. – М.: Наука, 2006. – 664 с.
3. Красная книга Краснодарского края. Растения и грибы / отв. ред. С.А. Литвинская. – 3-е изд. – Краснодар: Адм. Краснод. края, 2017. – 850 с.
4. Поплавская Г.И. Экология растений. – М.: Советская наука, 1948. – 312 с.
5. Портениер Н.Н. Система географических элементов флоры Кавказа // Ботанический журнал. – 2000. – Т. 85, № 9. – С. 27–33.
6. Прозина М.Н. Ботаническая микротехника. – М.: Высшая школа, 1960. – 207 с.
7. Собчак Р.О., Папина О.Н. Анатомия растений: практикум. – Горно-Алтайск: РИО ГАГУ, 2006. – 200 с.
8. Raunkiaer Ch. The life forms of plants and statistical plant geography. – Oxford: Clarendon Press, 1934. – 632 p.