«Изучение онтогенетической структуры черноголовки обыкновенной длиннокорневищной жизненной формы в долине реки Уй».

«Изучение онтогенетической структуры черноголовки обыкновенной длиннокорневищной жизненной формы в долине реки Уй».

В настоящее время, популяционные исследования становятся незаменимыми при решении практических задач охраны редких, лекарственных и хозяйственно ценных видов растений. Однако, это становится невозможным без изучения онтогенетической структуры их ценопопуляций, поскольку именно соотношение онтогенетических групп дает представление о жизненном состоянии и перспективах развития ценопопуляции.

На территории Республики Хакасия произрастает 577 видов лекарственных растений (Лекарственные…, 2011). Одним из них является лекарственное растение Prunella vulgaris L. – черноголовка обыкновенная, семейство Lamiaceae. В настоящее время вид мало изучен. Информация об онтогенетической структуре вида длиннокорневищной жизненной формы отсутствует.

        В связи с этим, целью работы явилось изучение онтогенетической структуры ценопопуляций  Prunella vulgaris L. – черноголовки обыкновенной, длиннокорневищной жизненной формы.

Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

1. Описать ценопопуляции Prunella vulgaris L. длиннокорневищной жизненной формы в луговых растительных сообществах и оценить их проективное покрытие;
2. Провести распределение особей Prunella vulgaris L. длиннокорневищной жизненной формы по онтогенетическим состояниям;
3. Построить онтогенетические спектры ценопопуляций Prunella vulgaris L. длиннокорневищной жизненной формы;

Объектом исследования явились ЦП Prunella vulgaris L. – черноголовка обыкновенная длиннокорневищной жизненной формы, расположенные в долине реки Уй.

Изучение проводилось в вегетационный период 2015 года, было исследовано около 100 особей вида.

Изучение особенностей ЦП растений невозможно без определения их онтогенетических состояний. Последовательное происхождение онтогенетических состояний называется онтогенезом особи.

Существует 3 типа онтогенеза: полный онтогенез растения – это генетически обусловленная, полная последовательность всех этапов развития одной или ряда поколений особей. В случае более раннего отмирания особи ее онтогенез будет неполным. Сокращенным следует считать онтогенез, в течение которого возможен пропуск отдельных состояний или периодов (Жукова, 1995).

Описание признаков всех онтогенетических состояний растений представлены в приложении (см. приложение А).  

Согласно Т. А. Работнову (1950) существует три типа ЦП:

Инвазионная ЦП – это ЦП не способная к самоподдержанию и зависимая от заноса зачатков извне, состоящая преимущественно из молодых особей.

 Нормальная ЦП - это ЦП способная к самоподдержанию семенным или вегетативным путём, либо тем и другим вместе. Нормальная ЦП, содержащая особи всех онтогенетических  состояний, является нормальной или полносоставной.

Регрессивная ЦП – это ЦП, потерявшая способность к самоподдержанию как семенным, так и вегетативным путём и зависимая от заноса семян извне.

В процессе исследования нами применялись следующие методы:

 Места произрастания  P. vulgaris  были установлены с помощью маршрутного метода исследования.  От места стоянки в разных направлениях были заложены маршруты в предполагаемые места произрастания вида.

2. В пределах ЦП закладывали пробные площадки 1м2. На площадках выкапывали все особи  P. vulgaris и проводили сплошной учет растений в каждом онтогенетическом состоянии (всего было исследовано около 100 особей). Определяли проективное покрытие вида (ПП) (Ярошенко, 1969).

3. Собранные особи P. vulgaris распределяли по онтогенетическим состояниям, опираясь на онтогенез особи длиннокорневищной жизненной формы.

Били полученые следующие результаты исследования:

P. vulgaris - симподиально нарастающее, многолетнее травянистое поликарпическое растение (Барсукова, Черемушкина, 2013).

Определение онтогенетических состояний особей P. vulgaris длиннокорневищной жизненной формы проводили на основе общих признаков онтогенетических состояний (приложение А).

        Нами исследовано две ЦП в составе – лесного (ЦП 1)  и настоящего (ЦП 2) суходольных лугов.

ЦП 1 – окрестности г. Саяногорска, ручей Майнский ключ, равнина, ПП вида – 12%.

ЦП 2 – окрестности с. Богословка, правый берег реки Уй, равнина, ПП вида – 9%.

В результате распределения особей P. vulgaris по онтогенетическим группам, была составлена таблица 1.

Анализ полученных данных показал, что изученные ЦП являются нормальными, неполночленными. Так как отсутствуют проростки и особи  в старом генеративном онтогенетическом состоянии.

Таблица 1. Онтогенетическая структура ЦП Черноголовки обыкновенной.

По данным таблицы были построены реальные онтогенетические спектры ЦП черноголовки. Реальный спектр представляет собой соотношение в ЦП растений разных онтогенетических групп.

Онтогенетический спектр ЦП 1 имеет 1 вершину. Абсолютный максимум приходится на виргинильное онтогенетическое состояние (66,3%).

 Онтогенетический спектр ЦП 2 характеризуется двумя вершинами: максимумы приходятся на ювенильное (36,6%) и виргинильное (30,0%) онтогенетические состояния.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

1. При изучении фитоценозов с участием черноголовки обыкновенной, установили, что вид не является доминантом. Проективное покрытие вида не превышает 12%.
2. Распределение особей черноголовки обыкновенной, по онтогенетическим состояниям показало, что ценопопуляции вида являются  нормальными неполночленными.
3. Онтогенетические спектры изученных ценопопуляций вида с преобладанием особей в виргинильном и ювенильном онтогенетических состояниях.

Приложение А

p  - смешанное питание (за счёт веществ семени и собственной ассимиляции первых листьев); наличие морфологической связи с семенем (или семядолей); наличие зародышевых структур: семядолей, первичного (зародышевого) корня и побега.

j - простота организации, несформированность признаков и свойств, присущих взрослым растениям. Наличие листьев иной формы и расположения, чем у взрослых особей; иной тип нарастания и ветвления (или отсутствия ветвления побегов); возможно изменение типа корневой системы. Сохранение некоторых из зародышевых структур (корня, побега); потеря связи с семенем; как правило, отсутствие семядолей.

im - наличие свойств и признаков переходных от ювенильных растений к взрослым: развитие листьев и корневой системы переходного(полувзрослого) типа, появления отдельных взрослых черт в структуре побегов(например, смена типов нарастания, начало ветвления, появление плагиотропных побегов и др.).сохранение отдельных элементов первичного побега.

v - появление основных черт типичных для вида жизненной формы. Растения имеют характерные для вида взрослые листья, побеги и корневую систему. Генеративные органы пока отсутствуют.

g1 - появление генеративных органов. Преобладание процессов новообразования над отмиранием, проявляющееся в разных формах. В некоторых случаях (полурозеточные формы и др.) окончательное формирование взрослых структур.

g2 - уравновешивание процессов новообразования и отмирания. Максимальный ежегодный прирост биомассы, максимальная семенная продуктивность.

g3 - преобладание процессов отмирания над процессами новообразования: резкая снижение генеративной функции, ослабление процессов корне- и побегообразования. В некоторых случаях - упрощение жизненной формы (выражающееся, в частности, в потере способности к образованию побегов разрастания).

ss - полное отсутствие плодоношения (возможно наличие абортивных цветков или соцветий, а так же скрытогенеративных побегов). Резкое преобладание процессов отмирания над новообразованием. Возможно упрощение жизненной формы, проявляющееся в смене способа нарастания (или в потере способности к ветвлению), вторичное появление листьев переходного (имматурного) типа.

s - время крайней дряхлости, когда при возобновлении вегетации реализуются немногие почки, по 1-2 (3) на особь, в то время как прочие остаются спящими, а далее отмирают. В это время резко дегенерирует корневая система.

sc -  cостояние «почти-трупа».