ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ  СТРУКТУРА  ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ  MEDICAGO  FALCATA  В  УСЛОВИЯХ  ОКРЕСТНОСТЕЙ  ГОРОДА  ЯКУТСКА

Атласова  Людмила  Григорьевна

канд.  с.-х.  наук,  с.н.с.  ФГБУН  ИБПК  СО  РАН,  РФ,  г.  Якутск

E-mail:  m

ONTOGENETIC  STRUCTURE  OF  MEDICAGO  FALCATA  CENOPOPULATIONS  IN  THE  CONDITIONS  OF  NEIGHBORHOOD  OF  THE  CITY  OF  YAKUTSK

Lyudmila  Atlasova

candidate  of  Agriculture,  senior  research  scientist  of  Federal  State  Budgetary  Institution  of  Science,  Institute  for  Biological  Problems  of  Cryolithozone,  Siberian  Branch  of  RAS,  Russia  Yakutsk

АННОТАЦИЯ

В  статье  представлены  результаты  изучения  онтогенетической  структуры  ценопопуляций  Medicago  falcate  L.  в  естественных  условиях.  При  этом  установлено,  что  все  изученные  ценопопуляции  являются  молодыми  нормальными,  неполночлеными,  так  как  абсолютные  максимумы  находятся  в  группе  особей  в  виргинильном  и  молодом  генеративном  состоянии.  У  всех  ценопопуляций  отмечены  невысокие  индексы  восстановления,  которые  указывают  на  затруднения  процессов  самоподдержания.  Для  растений  M.  falcate,  произрастающих  в  окрестностях  города  Якутска,  исследованных  в  2012  году,  установлена  защитно-стрессовая  онтогенетическая  стратегия. 

ABSTRACT

In  the  article  there  are  presented  the  study  results  of  ontogenetic  structure  of  cenopopulations  of  Medicago  falcate  L.  under  natural  conditions.  In  addition,  it  is  found  that  all  the  studied  cenopopulations  are  young,  normal  and  unsaturated  due  to  the  fact  that  absolute  maximums  are  in  the  group  of  species  in  virginile  and  young  generative  state.  All  cenopopulations  are  marked  with  low  recovery  indices,  which  denote  difficulties  of  the  processes  of  self-maintenance.  For  M.  falcate  plants  growing  in  the  neighborhood  of  the  city  of  Yakutsk,  which  were  studied  in  2012,  a  protective-stressful  ontogenetic  strategy  has  been  established. 

Ключевые  слова:  ценопопуляция;  возрастная;  структура;  индекс;  организменные;  популяционные;  признаки.

Keywords:  cenopopulation;  age  structure;  index;  organismic  population  features. 

Люцерна  серповидная  (Medicago  falcata  L.)  —  многолетнее  растение  с  мощной  развитой  корневой  системой.  Стебли  многочисленные,  восходящие,  прямые  или  простертые,  (20)  40—80  (150)  см  высоты,  слабо  волосистые  или  голые.  Листочки  различной  формы  и  размеров:  обратно  яйцевидные,  продолговато  ланцетные,  ланцетные,  линейно  ланцетные,  овальные  или  округло  яйцевидные,  (2)  5—22  (30)  мм  длины  и  (1)  2—6  (10)  мм  ширины.  Цветочные  кисти  овальные,  головчатые,  густо  цветковые,  на  коротких  ножках.  Венчики  желтые  с  оранжевым  оттенком.  Бобы  сравнительно  мелкие,  серповидные  реже  —  лунные  до  прямых,  но  не  густо  опушенные,  (6)  8—12  (15)  мм  длины  и  (2)  2,5—3,5  мм  ширины.  Цветение  —  июль-август,  массовое  созревание  бобов  —  сентябрь-октябрь.  Перекрестно  опыляемый.  2n  =  16,  32.  Ареал  распространения  —  встречается  по  всему  Северному  полушарию,  исключение  составляют  арктические  районы.  На  территории  Якутии  в  естественные  условиях  растет  в  долине  реки  Лена.  Растет  на  остепененных  лугах,  приречных  редких  ивняках.  Не  переносит  заболачивание,  кислые  почвы,  так  как  они  угнетающе  действуют  на  клубеньковую  азотфиксирующую  флору.

В  изучении  ЦП  M.  falcata  использовались  популяционно-онтогенетические  методики  (Работнов,  1969;  Уранов,  1975;  Жукова,  1995;  Злобин,  1984;  Ишбирдин,  Ишмуратова,  2004). 

Особое  значение  для  ценопопуляции  имеют  процессы  самоподдержания.  Поэтому  Л.А.  Жуковой  (1986)  для  характеристики  самоподдержания  был  предложен  показатель  —  индекс  восстановления  —  Iв,  представляющий  отношение  плотности  подроста  к  плотности  генеративных  растений.  Этот  индекс  показывает,  какую  часть  генеративной  фракции  после  ее  отмирания  способен  восстановить  подрост  или  сколько  потомков  в  данный  момент  времени  приходится  на  одну  генеративную  особь.  Результаты  исследований  возрастной  структуры  ЦП  Medicago  falcate  L.  даны  в  таблице  1.  Плотность  особей  ЦП  M.  falcate  L.  изменяется  30  (ЦП  4)  до  43  (ЦП  5)  штук  на  1  м²  .  У  всех  ценопопуляций  отмечены  невысокие  индексы  восстановления,  которые  указывают  на  затруднения  процессов  самоподдержания. 

Таблица  1. 

Возрастная  структура  ЦП  Medicago  falcate  L.

Все  изученные  ценопопуляции  являются  молодыми  нормальными,  неполночлеными,  так  как  абсолютные  максимумы  находятся  в  группе  особей  в  виргинильном  и  молодом  генеративном  состоянии  (рис.  1).

Рисунок  1.  Возрастная  структура  ЦП  Medicago  falcate  L.

Наилучшим  развитием  организменных  (2,7)  и  популяционных  (3,2)  признаков  у  ЦП  1.  Сравнительно  высокий  показатель  популяционных  признаков  (3)  у  ЦП  4,  но  показатель  организменных  (2,1)  самый  низкий.  Одинаковый  балл  организменных  (2,3)  и  популяционных  (2,7)  признаков  у  ЦП  3  и  ЦП  5  (табл.2.).

Таблица  2.

Балловые  оценки  организменных  и  популяционных  признаков  ценопопуляций  Medicago  falcate  в  условиях  пригорода  Якутска

В  целом  по  комплексу  организменных  и  популяционных  признаков  (общий  средний  балл)  в  лучшем  состоянии  находится  ЦП  1,  который  характеризуется  большой  площадью  круговой  диаграммы  (рис.  2).

Рисунок  2.  Круговые  диаграммы  организменных  и  популяционных  показателей  Medicago  falcate  L.  в  исследованных  ЦП

В  стабильном  состоянии  находятся  ЦП  2,  ЦП  3,ЦП  4,  ЦП  5,  ЦП  6,  о  чем  свидетельствует  отсутствие  разрывов  в  диаграммах  (рис.  2.).

Рисунок  3.  Тренд  онтогенетической  стратегии  популяций  M.  falcate  2012  г.  По  оси  абсцисс  —  индекс  виталитета  ценопопуляции  IVC,  по  оси  ординат  морфологическая  целостность  (коэффициент  детерминации  R2)

Для  растений  M.  falcate,  произрастающих  в  окрестностях  города  Якутска,  исследованных  в  2012  году,  установлена  защитно-стрессовая  онтогенетическая  стратегия.  Коэффициент  детерминации  имеет  максимальное  значение  у  ЦП  1  (0,16),  затем  снижается  ЦП  4  (0,12).  Таким  образом,  в  онтогенетической  стратегии  вида  можно  наблюдать  сочетание  защитной  (возрастание  интеграции  составляющих)  и  стрессовой  (снижение  уровня  морфологической  интеграции  в  развитии  растений).  При  повышении  стресса  происходит  усиление,  а  потом  ослабление  координации  развития  растений.

Рисунок  4.  Структура  изменчивости  морфологических  признаков  M.  falcate  2012  г:  a  —  высота  побега,  см;  b  —  всего  соцветий,  шт;  c  —  цветков  в  соцветии;  d  —  всего  листьев;  e  —  длина  листочков;  f  —  ширина  листочков;  g  —  длина  соцветий,  мм;  h  —  длина  цветоносов;  I  —  длина  черешков  листьев,  мм;  j  —  длина  среднего  листочка,  мм;  k  —  бобов  на  соцветие,  шт.;  l  —  всего  бобов

Изучение  структуры  изменчивости  морфологических  признаков  M.  falcate  2012  г.  зависящих  от  условий  произрастания:  a  —  высота  побега,  см;  b  —  всего  соцветий,  шт;  c  —  цветков  в  соцветии;  d  —  всего  листьев;  e  —  длина  листочков;  f  —  ширина  листочков;  g  —  длина  соцветий,  мм;  h  —  длина  черешков  листьев,  мм;  I  —  длина  среднего  листочка,  мм;  j  —  длина  цветоносов,  мм  показала,  что,  из  этих  признаков  число  соцветий,  бобов  и  листьев  имеют  высокий  уровень  общей  изменчивости  (CV  —  61—76  %),  средний  уровень  (CV  —  26—41  %)  имеют  число  цветков  в  соцветии,  длина  цветоносов,  длина  и  ширина  листочков,  длина  черешков  листьев,  число  бобов  на  соцветие.  Наименьшим  уровнем  согласованности  изменчивости  (R2)  характеризуется  такой  признак,  как  длина  соцветий,  высота  побега,  длина  среднего  листочка  (Рис.  4).

Таким  образом,  в  результате  проведенных  исследований  выявлено,  что  возрастное  состояние  выявлено,  что  все  изученные  ценопопуляции  являются  молодыми  нормальными,  неполночлеными,  так  как  абсолютные  максимумы  находятся  в  группе  особей  в  виргинильном  и  молодом  генеративном  состоянии.  Наилучшим  развитием  организменных  (2,7)  и  популяционных  (3,2)  признаков  у  ЦП1.  Для  растений  M.  falcate,  произрастающих  в  окрестностях  города  Якутска,  исследованных  в  2012  году,  установлена  защитно-стрессовая  онтогенетическая  стратегия. 

Список  литературы:

1.Жукова  Л.А.  Популяционная  жизнь  луговых  растений.  Иошкар-Ола,  1995.  —  223  с.

2.Злобин  Ю.А.  Принципы  и  методы  изучения  ценотипических  популяций  растений:  Учебно-методическое  пособие.  Казань,  1989.  —  147  с.

3.Ишбирдин  А.Р.,  Ишмуратова  М.М.  Адаптивный  морфогенез  и  эколого-ценотические  стратегии  выживания  травянистых  растений  //Методы  популяционной  биологии:  Сб.  материалов  докл.  VII  Всерос.  популяц.  Семинара  (ч.2).  Сыктывкар,  2004.  —  С.  113—120.

4.Работнов  Т.А.  Некоторые  вопросы  изучения  ценотипических  популяций  //Бюлл.  МОИП.  отд.  биол.  —  1969.  —  Т.  74,  —  №  1,  —  С.  141—149.

5.Уранов  А.А.  Возрастной  спектр  фитоценопопуляций  как  функции  времени  и  энергетических  волновых  процессов  //Биологические  науки.  —  1975.  —  №  2.  —  С.  7—34.