МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ СОЦВЕТИЙ AMBROSIA TRIFIDA L. В ЮЖНОМ ПРЕДУРАЛЬЕ

MORPHOMETRIC PARAMETERS OF INFLORESCENCES OF AMBROSIA TRIFIDA L. IN THE SOUTHERN URAL

Ekaterina Pikalova

assistant of the Department of General biology, ecology and methods of teaching biology, Orenburg State Pedagogical University,

Russia, Orenburg

АННОТАЦИЯ

Приведены результаты трехлетних исследований по изучению морфометрических параметров генеративных органов Ambrosia trifida L. в условиях Южного Предуралья (Оренбургская область). Установлено, что параметры морфометрии соцветий варьируют в зависимости от климатических условий окружающей среды и местообитания ценопопуляций. Показатели цветущих растений A. trifida в ценопопуляции Оренбург ниже, чем в ценопопуляции Октябрьское и ценопопуляции Тюльган 1. Наиболее изменчивым параметром является количество цветков в одной корзинке.

ABSTARCT

Results of three-year researchs on studying of morphometric parameters of the generative organs of Ambrosia trifida L. in the conditions of southern Ural (the Orenburg region). It is established that morphometric parameters of inflorescences vary depending on climatic conditions of environmental and habitat of cenopopulations. Indicators of flowering plants of A. trifida in cenopopulation of Orenburg lower than in cenopopulation of Oktyabrskoye and cenopopulation of Tyulgan 1. The most variable parameter is the number of colors in one basket.

Ключевые слова: инвазивный вид; Ambrosia trifida L.; морфометрические параметры; коэффициент вариации; ценопопуляция; генеративные органы.

Keywords: invasive species; Ambrosia trifida L.; morphometric parameters; variation coefficient; cenopopulation; generative organs.

Вторжение инвазивных видов в естественные или нарушенные сообщества приводит к вытеснению из сообществ аборигенных видов растений, что отрицательно сказывается на их видовом богатстве. При этом, среди главных факторов, определяющих «успех» инвазии» следует отметить особенности биологии инвазивных видов. Инвазивные виды – это агрессивные чужеродные растения, занесенные из других регионов (часто даже с других континентов), которые расселяются по вине человека, образуют потомство в очень большом количестве и распространяются на значительное расстояние от родительских особей [1, с. 1222–1225].

Объектом исследования послужила Ambrosia trifida L. (амброзия трехраздельная), являющаяся наиболее агрессивным инвазивным видом. Несмотря на применение широкого арсенала средств борьбы, включая химические, агротехнические и карантинные мероприятия растения рода Ambrosia продолжают захватывать все новые регионы на территории нашей страны, распространяясь прежде всего в плотно населенных районах. Захват амброзией новых мест обитаний отмечен во многих областях России, включая Южный Урал (Оренбургскую область). Динамика распространения A. trifida на данной территории имеет тенденцию к увеличению. Изучение биологических особенностей данного вида имеет важное значение для понимания при­чин успеха инвазии в новых местообитаниях. В Оренбургской области специальных по­пуляционных исследований инвазивных видов растений ранее не проводилось [5, с. 82].

Цель настоящей работы – изучение параметров морфометрии генеративных органов A. trifida и оценка их уровней изменчивости. Морфометрические показатели цветущих растений определялись на 15 особях каждые 2 недели в течение всего вегетационного периода в ЦП Оренбург, ЦП Октябрьское, ЦП Тюльган. В исследование включены: длина соцветия (dsi), см; количество корзинок в 1 соцветии (Nc), шт.; диаметр корзинки (Dc), мм; количество цветков в 1 корзинке (Nfl), шт. [2, с. 24–35]. Материал обрабатывался согласно рекомендациям Зайцева Г.Н. [3, с. 27]. В таблицах 1–3 приведены результаты измерений в первой декаде августа для средневозрастных генеративных растений по годам исследования.

Таблица 1.

Морфометрические показатели соцветий Ambrosia trifida в ЦП Тюльган 1, (n=15)

Следует отметить, что для ЦП Тюльган 1 в 2013 г. длина соцветия (dsi) варьировала в пределах 4,6–9,7 см; Nc – 23,6–43,4 шт.; Dc – 2,6–3,4 мм; Nfl – 14,8–22,2 шт. В 2014 году длина соцветия (dsi) составила 5,1–9,3 см; Nc – 23,1–39,4 шт.; Dc – 2,9–3,2 мм; Nfl – 13,3–19,9 шт. В 2015 году все показатели соцветий максимальны за три года исследований (табл. 1) и в течение всего периода вегетации варьировали в следующих пределах: dsi – 4,1–10,2 см; Nc – 26,1–46,4 шт.; Dc – 2,9–3,4 мм; Nfl – 21,2–24,1 шт.

Для ЦП Октябрьское самые низкие значения параметров генеративных органов отмечены в 2013 г. длина соцветия (dsi) варьирует от 3,2 до 8,1 см; Nc – 17,4–41,1 шт.; Dc – 2,3–3,3 мм; Nfl – 13,6–26,4 шт. Показатели соцветий в 2014 г. были максимальны за весь период исследований (табл. 2) и изменялись в следующих пределах: dsi – 4,4–10,6 см; Nc – 34,1–56,1 шт.; Dc – 3,2–3,8 мм; Nfl – 21,3–31,1 шт. В 2015 г. dsi составила 3,4–8,5 см; Nc – 24,1–49,4 шт.; Dc – 2,7–3,6 мм; Nfl – 13,6–28,7 шт.

Таблица 2.

Морфометрические показатели соцветий Ambrosia trifida в ЦП Октябрьское, (n=15)

Для ЦП Оренбург в 2013 г. зафиксированы самые низкие значения параметров соцветий (табл. 3). При этом, в течение периода вегетации параметры варьировали в следующих пределах: dsi – 3,5–7,1 см; Nc – 18,2–43,1 шт.; Dc – 2,1–2,9 мм; Nfl – 12,2–19,2 шт.

Таблица 3.

Морфометрические показатели соцветий Ambrosia trifida в ЦП Оренбург, (n=15)

Показатели соцветий за 2014 г. занимали промежуточное положение. Предел варьирования составил: dsi – 3,7–7,8 см; Nc – 21,7–48,4 шт; Dc – 2,5–3,0 мм; Nfl – 14,7–21,2 шт. В 2015 г. отмечены максимальные значения всех параметров соцветий к концу периода вегетации. Предел варьирования составил: dsi – 4,6–8,6 см; Nc – 25,2–52,7 шт.; Dc – 2,2–3,3 мм; Nfl – 14,9–23,3 шт.

Сравнение ценопопуляций между собой показало, что большая часть параметров соцветий в ценопопуляции Оренбург характеризуется низкими значениями, в отличие от ценопопуляций Октябрьское и Тюльган 1. Вероятно, это связано с погодными условиями канкретного района исследования и местообитанием каждой ценопопуляции в отдельности, т. к. ЦП Оренбург занимает рудеральное местообитание (автомобильная стоянка), ЦП Октябрьское занимает затененное местообитание вдоль луговой тропинки и ЦП Тюльган 1 – затененное местообитание за гаражами. При этом ЦП Оренбург менее конкурентоспособна, а ЦП Октябрьское и ЦП Тюльган 1 более устойчивы и плодовиты.

Для каждой ценопопуляции была проведена оценка изменчивости параметров морфометрии соцветий в соответствии с эмпирической шкалой уровней изменчивости, предложенной С.А. Мамаевым [4, с. 255]. Было установлено, что амплитуда варьирования параметров соцветий в ЦП Тюльган 1 лежит в пределах повышенного-очень высокого уровней изменчивости. Очень высокий уровень изменчивости (CV>40 %) зафиксирован для количества корзинок в 1 соцветии (Nc) в 2013 г; длины соцветия (dsi) и количества цветков в 1 корзинке (Nfl) в 2015 г.

В ЦП Октябрьское также отмечен повышенный-очень высокий уровень изменчивости для соцветий. Очень высокие значения коэффициента вариации отмечены для количества корзинок в 1 соцветии (Nc) в 2013 г.; количества цветков в 1 корзинке (Nfl) в 2014–15 гг.

В ЦП Оренбург изменчивость параметров соцветий лежит в пределах среднего-очень высокого уровня. Средний уровень изменчивости (CV=13–20 %) зафиксирован для количества цветков в 1 корзинке (Nfl) в 2013 г. Очень высокие значения CV (%) характерны также, как и в ЦП Октябрьское для количества цветков в 1 корзинке (Nfl) в 2014–15 гг.

Таким образом, высокие значения коэффициентов вариации параметров соцветий могут служить косвенным отражением экологической пластичности и адаптации вида к условиям окружающей среды. Наиболее изменчивым параметром является количество цветков в одной корзинке. Большое количество цветков 1 корзинке приводит к образованию большого количества семян, и, следовательно, способствует накоплению банка семян в почве и повышению устойчивости ценопопуляции.

Список литературы:

1. Гельтман Д.В. О понятии «инвазионный вид» в применении к сосудистым растениям // Ботанический журнал. – 2006. – Т. 91. – № 8. – С. 1222–1231.
2. Голубев В.Н. Основы биоморфологии травянистых растений центральной лесостепи / Тр. Центрально-черноземного заповедника им. В.В. Алехина. Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1962. – Вып. 7. – 602 с.
3. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. – М.: Наука, 1984. 424 с.
4. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. – М.: Наука, 1972. – 276 с.
5. Пикалова Е.В., Сафонов М.А. Ambrosia trifida L. в степной зоне Южного Урала – [Электронный ресурс] – // Вестник Оренбургского гос. пед. ун-та. Электрон. научн. журн. 2014. № 4 (12). С. 82–85. URL: http://vestospu.ru/archive/2014/articles/7_12_2014.pdf (Дата обращения: 24.03.2016).