Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: XXXIX Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 09 марта 2016 г.)

Наука: Биология

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Иванов И.М., Павлова А.А., Павлова Т.Б. ВИТАЛИТЕТНАЯ СТРУКТУРА И ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТАКТИКА ОВСЯНИЦЫ КРАСНОЙ (FESTUCA RUBRA L.) // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XXXIX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 3(38). URL: https://sibac.info//archive/nature/3(38).pdf (дата обращения: 02.10.2022)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ВИТАЛИТЕТНАЯ СТРУКТУРА И ОНТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ТАКТИКА ОВСЯНИЦЫ КРАСНОЙ (FESTUCA RUBRA L.)

Иванов Ион Матвеевич

студент 5 курса, институт естественных наук, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, г. Якутск

Павлова Аэлита Александровна

студент 5 курса, институт естественных наук, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, г. Якутск

Павлова Туйара Борисовна

студент 5 курса, институт естественных наук, Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, г. Якутск

Кардашевская Вилюра Егоровна

научный руководитель,

канд. биол. наук, доцент, кафедра ботаники и мерзлотного лесоведения, СВФУ, г. Якутск

Изучение ценопопуляций дикорастущих злаков является актуальным в области разработки рекомендаций их практического применения в различных сельскохозяйственных целях.

Объектом нашего исследования были особи и ценопопуляции поликарпического злака овсяницы красной (Festuca rubra L.). Данный вид является кормовым, газонным и рекультивационным злаком, популяционная биология которой Якутии не изучалась.

Целью работы является изучение виталитетной структуры ценопопуляций (ЦП) и онтогенетических тактик Festuca rubra. Исследование было проведено в 2013-2015 гг. в Центральной Якутии в долине реки Лены. Жизненность, или виталитетное состояние особей и ЦП изучали по методике Ю. А. Злобина [1, 2], дополненной А. Р. Ишбирдиным и М.М. Ишмуратовой [3]. Онтогенетические тактики оценивали по изменению уровня варьирования признаков (CV, %) на градиенте, устанавливаемом по индексу виталитета ценопопуляций (IVC) [1, 3]. В каждой из 10 исследованных ЦП провели учет параметров 30 особей  среднегенеративного онтогенетического состояния. У каждой особи учитывали 29 биоморфологических параметра, в том числе характеристики особи и максимального по высоте генеративного побега. Обработка полученных данных производилась с помощью программы STATISTIСA 8.

В 2013 г. процветающими были 80% ЦП, а 20% депрессивными (табл. 1), в совокупности общее число особей высшего (a), среднего (b) и низшего (c) классов виталитета равняются 86, 132 и 82 шт. соответственно. Численность особей класса а равно 0-63%, в 10% ЦП отсутствует. Количество особей b класса равняется 30-56%, наблюдается во всех ЦП. Число особей с класса равно 10-66,7 % и наблюдается во всех изучаемых ЦП.

В 2014 г. обнаружили, что по виталитетной структуре наблюдаются изменения в сторону увеличения особей класса b во всех 10 ЦП до 33,3-86,7%, в то время как процент особей класса а снизился до 0-66,7%, в 30% ЦП особи высшего класса отсутствуют. В численности класса c тоже наблюдаются уменьшения до 0-36,7%, в 20% ЦП особи низшего класса отсутствуют. Итого в высший класс вошло - 13%, в средний - 66% и низший класс - 19%.

В 2015 г. виталитетная структура так же претерпела изменения в сторону увеличения особей класса b во всех ЦП до 86,6-100%, тогда как численность особей класса а понизилось до 0-10%, причем в 70% ЦП особи высшего класса отсутствуют. Особи низшего класса виталитета во всех ЦП полностью отсутствовали. В связи с этим в 2015 г. все ЦП (100%) оказались процветающими (табл. 1).

Сравнение погодно-климатических условий трех лет вегетации (2013-2015 гг.) показывает, что наиболее благоприятными по условиям увлажнения и температуры был 2015 г. Это вегетационный период отличался большим количеством осадков, особенно в первой половине лета (июнь-первая декада июля), повлиявший на интенсивный рост вегетативных и генеративных органов.

Исследования показали, что в период 2013-2015 гг., морфологические признаки Festuca rubra проявляют различные типы тактик (рис. 1), (табл. 2).

В 2013 г. выявлено четыре онтогенетических тактик: дивергентно-конвергентная (44% признаков), конвергентно-дивергентная (24%), дивергентная (24%), конвергентная (8%). В дивергентно-конвергентную тактику проявляют 1/3 признаков: высота побегов, число генеративных побегов, число укороченных побегов, общее число побегов, число междоузлий, длина влагалища 2-го и последнего листа, длина 2-го междоузлия, длина пластинки 2-го листа.

 

Таблица 1

Виталитетная структура ценопопуляций Festuca rubra L. в 2013-2015 гг.

№ ЦП

Год

Доля особей по классам виталитета, %

Тип ЦП по виталитету

a

b

c

3

2013

36,7

46,7

16,6

Процветающий

2014

23,3

63,3

13,4

Процветающий

2015

0,0

100

0,0

Процветающий

4

2013

0,0

33,3

66,7

Депрессивный

2014

6,7

70

23,3

Процветающий

2015

0,0

100

0,0

Процветающий

5

 

2013

33,3

46,7

20,0

Процветающий

2014

6,7

70

23,3

Процветающий

2015

3,3

96,6

0,0

Процветающий

6

2013

10,0

40,0

50,0

Депрессивный

2014

0,0

73,3

26,7

Процветающий

2015

0,0

100

0,0

Процветающий

7

2013

56,7

33,3

10,0

Процветающий

2014

66,7

33,3

0,0

Процветающий

2015

10

90

0,0

Процветающий

8

2013

13,3

56,7

30,0

Процветающий

2014

-

-

-

-

2015

-

-

-

-

9

2013

23,3

46,7

30,0

Процветающий

2014

0,0

66,7

33,3

Процветающий

2015

0,0

100

0,0

Процветающий

10

2013

30,0

50,0

20,0

Процветающий

2014

3,3

76,7

20,0

Процветающий

2015

0,0

100

0,0

Процветающий

11

2013

20,0

56,7

23,3

Процветающий

2014

23,3

70

6,7

Процветающий

2015

0,0

100

0,0

Процветающий

12

2013

63,3

30,0

6,7

Процветающий

2014

6,7

86,7

6,6

Процветающий

2015

10

86,6

0,4

Процветающий

13

2014

0,0

63,3

36,7

Процветающий

2015

0,0

100

0,0

Процветающий

 

 

Рис. Примеры онтогенетических тактик морфологических признаков Festuca rubra: 1 - конвергентная тактика высоты генеративного побега в 2014 г.; 2 – дивергентная тактика листовой пластинки 3-го листа в 2014 г.;

3 -  дивергентно-конвергентная тактика ширины флагового листа в 2013 г.;

 

 

 

Таблица 2

Онтогенетические тактики морфологических признаков Festuca rubra в 2013-2015 гг.

Годы

Типы тактик, %

Конвергентная

Дивергентная

Конвергентно-дивергентная

Дивергентно-конвергентная

2013

8

24

24

44

2014

-

55

13

32

2015

11

3

47

39

 

Конвергентно-дивергентную тактику проявляют длина последнего листа, ширина листовой пластинки 1-2-го и последнего листа, длина влагалища 1-го листа, потенциальная семенная продуктивность. Дивергентная тактика характерна для длины междоузлия под соцветием, длины влагалища 3-го листа, длины листовой пластинки 1-го и 3-го листа, числа узлов в соцветии. Конвергентную тактику проявляют длина 1-го и 3-го междоузлий генеративного побега. В этом году у Festuca rubra дивергентная тактика преобладает над конвергентной на 16%, то есть у измеренных параметров наблюдается значительное варьирование.

В 2014 г.  характерно проявление трех тактик: дивергентно-конвергентная тактика выявлена у 32% морфологических признаков, конвергентно-дивергентная -  у 13% признаков, дивергентная - у 55%.  Дивергентно-конвергентную тактику проявляют число генеративных и укороченных побегов, длина 1-го, 3-го и междоузлия под соцветием, ширина листовой пластинки 1-го, 3-го листьев и листа под соцветием (флагового листа). Конвергентно-дивергентная тактика характерна для общего числа побегов, числа колосков в соцветии и реальной семенной продуктивности (числа зерновок). Дивергентную тактику проявляют высота побега, число междоузлий, листьев и длина 2-го междоузлия генеративного побега, длина листовой пластинки и влагалища 1-3-го и флагового листьев, длина соцветия, число узлов, веточек и цветков в соцветии. Видно, что проявление дивергентной тактики увеличилось на 31%, то есть варьирование признаков увеличилось, в то время как, конвергентная тактика отсутствует.

В 2015 характерно проявление четырех онтогенетических тактик: дивергентно-конвергентная (39% от общего числа признаков), конвергентно-дивергентная (47%), дивергентная (3%), конвергентная (11%). Конвергентно-дивергентную тактику проявляют число генеративных, укороченных и общее число побегов, длина 1-го и 2-го междоузлий генеративного побега, длина влагалища 1-го и 3-го листьев, длина и ширина 1-го и 2-го листа. Конвергентная тактика характерна для высоты побега, длины влагалища 2-го листа и колосков в соцветии. Дивергентная тактика выявлена у длины междоузлия под соцветием. Дивергентно-конвергентную тактику проявляют длина 1-го междоузлия, число листьев на побеге, длина влагалища флагового листа, длина листовой пластинки 1-го, 3-го и флагового листьев, число узлов и веточек в соцветии, максимальная длина веточки в соцветии и потенциальная семенная продуктивность. В этом году проявление дивергентной тактики снизилось на 52% за счет появления конвергентной тактики, т.е. варьирование признаков снижается на градиенту ухудшения условий среды.

Таким образом, в разные годы исследований (2013-2015 гг.) морфологические признаки Festuca rubra меняют тактику. Не обнаружено ни одного признака с повторяющимся в течение трех лет тактикой выживания. Однако, обнаружены признаки, не меняющие свою тактику в течение двух лет. Так, дивергентно-конвергентной тактику проявили в течение двух лет (2013-2014 гг.). число генеративных и укороченных побегов. Также в период 2014-2015 гг. дивергентно-конвергентная тактика характерна для длина 1-го междоузлия и конвергентно-дивергентная для общего числа побегов. В 2013 г. и 2015 г. наблюдается схожесть лишь в дивергентной тактике, который проявляет длина 1-го междоузлия  генеративного побега.

Таким образом, сопряженный анализ виталитетной структуры и онтогенетических тактик Festuca rubra с погодно-климатическими условиями в течение трех лет вегетации (2013-2015 гг.) показывает, что для повышенного виталитета особей наиболее благоприятными по условиям увлажнения и температуры был 2015 г. Этот вегетационный период выделяется высоким количеством осадков в раннелетний период (июнь-первая декада июля), что повлияло на интенсивный рост вегетативных и генеративных органов. Онтогенетические тактики Festuca rubra не носят постоянных характер.

 

Список литературы:
1.    Злобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. – Казань: изд-во Казанского университета, 1989. – 148 с.
2.    Злобин Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точки роста: монография. – Сумы: Университетская книга, 2009. – 263 с.
3.    Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений // Методы популяционной биологии. Сборник материалов 7 Всеросс. Популяционного семинара (Сыктывкар, 16-21 февраля 2004 г.). Ч. 2. - Сыктывкар, 2004. - С. 113-120.

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом