Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Шалпыков К.Т. 1

---

1 Инновационный центр фитотехнологий Национальной Академии наук Кыргызской Республики

Проведены исследования по изучению онтогенетической структуры ценопопуляций различных жизненных форм пустынных растений в условиях Иссык-Кульской котловины. На постоянных трансектах проводились исследования на семенах (se), проростках (р), одно-, двух-, трехлетних ювенильных (j), молодых имматурных (im), взрослых вегетативных (v), молодых (g1), зрелых (g2) и старых (g3) генеративных; субсенильных (ss) и сенильных (s) особях различных биоморф в различных эколого-ценотических условиях мест обитания. Установлено, что изученные популяции растений пустынь были в основном нормальные, неполночленные и старые. Онтогенетический спектр со значительным преобладанием старых (g3), субсенильных (ss) возрастных состояний группы генеративных и субсенильных особей. Смертность (гибель) наиболее значительна в начале онтогенеза в виргинильном периоде (p-v). По мере взросления (g1-3, ss) уменьшается процент отмирающих особей. Изучение накопления фитомассы популяций показало, что у всех неполночленных ценопопуляций максимум надземной фитомассы приходится на средневозрастное генеративное состояние (g2) особей. Наиболее низкая масса субсенильных (ss) групп.

Статья в формате PDF

124 KB

онтогенетическая структура

жизненная форма

фитомасса

особи

ценопопуляция

1. Картанбаев Дж.К., Шалпыков К.Т. Динамика ценопопуляций пустынных растений северного склона хребта Терскей Ала-Тоо // Сб. ст. материалов респ. науч.-практ. конф. «Ботанические исследования в Кыргызстане» (Бишкек, 27 сентября 2002 г.). – Бишкек, 2002. – С. 160-163.

2. Лачко О.А. Растительность и кормовые ресурсы бассейна реки Мюдюрюм : автореф. дис. … канд. биол. наук. – Фрунзе, 1971. – 21 с.

3. Работнов Т.А. Вопросы изучения состава популяций для целей фитоценологии // Проблемы ботаники. – М.; Л., 1950. - Т. 1. – С. 465-483.

4. Работнов Т.А. Экспериментальная фитоценология. - М. : Изд- во МГУ, 1987. - 160 с.

5. Шалпыков К.Т., Картанбаев Дж.К. Онтогенетические спектры основных жизненных форм ценопопуляций пустынь Западного Прииссыккулья // Изв. НАН Кырг. Респ. - 2011. - № – С. 41-45.

6. Шалпыков К.Т. Экологическая толерантность галоксерофитов каменистых гаммад Иссык-Кульской котловины. – Бишкек : Алтын принт, 2013. - 140 с.

Наблюдения проводились на семенах (se), проростках (р), одно-, двух-, трехлетних ювенильных (j), молодых имматурных (im), взрослых вегетативных (v), молодых (g1), зрелых (g2) и старых (g3) генеративных; субсенильных (ss) и сенильных (s) особях различных биоморф в различных эколого-ценотических условиях мест обитания [1; 5].

Методы исследования

Работа проводилась по общепринятой методике ценопопуляционных исследований [3; 4]. В каждом из исследованных фитоценозов закладывали постоянные трансекты длиной 150-200 м и шириной 2 м, на которых учитывались все произрастающие ценопопуляции, различные жизненные формы пустынных растений.

Результаты и обсуждение

В эколого-фитоценотическом отношении в поясе гор и прибрежной равнине, где были проведены наши исследования, выделяется опустыненный тип растительности. 

Постоянство сильных ветров и исключительная сухость климата создают крайне неблагоприятные условия, в которых многие популяции в пустынях в течение многих лет находятся в старом генеративном (g3) и субсенильном возрастном состоянии (ss) и имеют правосторонние, неполночленные онтогенетические спектры. Большинство жизненных форм растений этого эколого-фитоценотически устойчивого фитоценоза обладают суккулентностью органов, безлистностью побегов, а некоторые биоформы имеют тенденцию к редукции листьев.

Наши предыдущие исследования показали, что популяции пустынных формаций испытывают затруднения в водоснабжении [6]. Вследствие этого особи разных возрастных состояний изученных видов растений вынуждены быстро переходить от виргинильного периода к генеративному, сенильному - ускоряется наступление периода вынужденного покоя. Например, в экстремальные периоды особи разных возрастных состояний Bothriochloa ischaemum способны переходить в состояние вторичного покоя в любом онтогенетическом периоде. Это один из способов переносить неблагоприятные почвенно-климатические условия, сохранять устойчивость ценопопуляций растений в аридных и семиаридных условиях. Здесь популяции существуют за счет постоянной смены поколений особей каждого конкретного вида. В течение вегетационного и годового периода появляются новые проростки (p) как вегетативным, так и семенным путем. Но они в большинстве случаев не доживают до генеративного или сенильного периодов. Особи их отмирают в разных возрастных состояниях и периодах большего жизненного цикла. Смертность (гибель) наиболее значительна в начале онтогенеза в виргинильном периоде (p-v). По мере взросления (g1-3, ss) уменьшается процент отмирающих особей.

Выделенные и описанные нами пустынные ассоциации составляют основное ядро фитоценоза и характеризуются двух-трехъярусной вертикальной структурой. В некоторых пустынных сообществах ярусность выражена очень слабо или вовсе отсутствует в связи с разреженностью и низкорослостью травостоя. В структуре пустынной растительности наиболее существенную фитоценотическую роль играют эуксерофитные типы жизненных форм растений и характеризуются высокой плотностью синузиям низкорослых кустарниково-кустарничкового яруса. Растительный покров, в проведенных исследованиях, представлен галофильными и ксерофильными популяциями и колючеподушечниками. Ксерофитные пустыни в основном формируют формации: Ephedra intermedia, Caragana Kirgisorum, Kochia prostrata, Perovskia abrotanoides, Artemisia tianschanica, Zygophyllum kegense и др. В благоприятные годы в сезон выпаса скота, в мае месяце прорастают злаки: Agropyrum pectinoforme, Stipa caucasica, S. cappillata, Festuca valesiaca, осока: Carex turkestanica, в сентябре: Bothriochloa ischaemum создают хороший зеленый покров в травостое. Тип галофитных кустарниково-полукустарничков на описываемой пустыне представлен следующими формациями: Salsola dshungarica, S. passerina, Reamuria songarica, Kalidium caspicum, Sympegma regelii, Nitraria sibirica, Cleistogenes squarrosa, Ceratoides papposa, Peganum garmala и др. В растительном покрове пустынь западного Прииссыккулья колюче-подушечников выделена формация: Acantholimon alatavicum и Convolvulus tragacanthoides.

Для этих формаций характерен медленный темп роста и развития. Все перечисленные биоформы имеют низкую семенную продуктивность и способны переносить продолжительную сухость воздуха и почвы. По классификации Т.А. Работнова [3; 4] в составе пустынных формаций можно выделить все три типа популяций: нормальные, инвазионные и регрессивные. Изучаемый нами фитоценоз представлен ценопопуляцией нормального, в обилии: Sp, Cop¹ и Cop¹, Cop² и регрессивного типа, в обилии: Cop¹, Cop², неполночленный, стареющий, с преобладанием старых генеративных онтогенетических состояний (g3) и большим участием субсенильных (ss) онтогенетических состояний группы особей. Большая часть пустынных участков западного Прииссыкулья занята солянковыми, полынными и эфедровыми сообществами. В табл. 1 приведены среднемноголетние данные по возрастным спектрам ценопопуляций растений галофитных пустынь, одной из популяции: Salsola dshungarica, которая широко распространена на каменистых склонах возвышенности Бозбармак. Ценофлора Salsola dshungarica включает 26 видов.

Таблица 1

Возрастные спектры ценопопуляций растений галофитных пустынь Западного Прииссыккулья

Наибольшее распространение получают низкорослые галофитные кустарнички и полукустарнички, как наиболее приспособившиеся к данным условиям мест обитания. По возрастной структуре популяция относится к нормальным неполночленным. Общее проективное покрытие травостоя составляет 55-60%. Проективное покрытие Salsola dshungarica 43-37%. Изучаемые ценопопуляции растений имеют неполночленный возрастной спектр с активными процессами вегетативного и, в малом количестве, семенного возобновления. Все они нормального типа и занимают устойчивое положение в ценозе. Эдификатор сообщества Salsola dshungarica в растительном покрове представлен ценопопуляцией нормального типа, неполночленный, стареющий, с абсолютным максимумом на старой генеративной (g3) субсенильной (ss) и сенильной (s) групп особей. 

В ходе исследований нами изучена также надземная фитомасса изучаемых основных жизненных форм ценопопуляций пустынь Западного Прииссыккулья, в различных эколого-фитоценотических условиях (табл. 2). При определении фитомассы принималось в виргинильном периоде: v - возрастное состояние. В генеративном периоде: g1-3 возрастные состояния, и в сенильном периоде ss - возрастное состояние.

Перечисленные особи (возрастные группы) ценопопуляций этих периодов принимают постоянное участие в структуре изучаемого ценоза. Величина фитомассы в большой степени зависит от онтогенетического состояния особей ценопопуляций растений доминантов и субдоминантов.

Таблица 2

Онтогенетические состояния и фитомасса основных жизненных форм ценопопуляций пустынь западного Прииссыккулья (воздушно-сухой вес, г)

Как видно из табл. 2, запасы надземной фитомассы в зависимости от возрастного состояния вида разные. Накопление фитомассы популяций определяется в основном разницей в массе особей разного жизненного и возрастного состояния. У всех неполночленных ценопопуляций максимум надземной фитомассы приходится на средне-возрастное генеративное состояние (g2) особей. Наиболее низкая масса субсенильных (ss) групп.

Заключение

Таким образом, наши исследования показали, что возрастной спектр ценопопуляций пустынных растений Западного Прииссыккулья правосторонний, с преобладанием старых генеративных (g3) и субсенильных (ss) возрастных состояний, и имеются неполночленные онтогенетические спектры, причем для большинства видов максимальное накопление надземной фитомассы характерно средне-возрастным генеративным (g2), минимальное - субсенильным (ss) возрастным состоянием особей.

Рецензенты:

Канаев А.Т., д.б.н., профессор, заведующий кафедрой биоразнообразия и биоресурсов Казахского  национального университета им. аль-Фараби, г. Алматы.

Содомбеков И.С., д.б.н., профессор, заведующий кафедрой лесоводства и плодоводства Кыргызского национального аграрного университета им. К.И. Скрябина Министерства образования и науки КР, г. Бишкек.

Библиографическая ссылка