Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Федорова Светлана Владиславовна

Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях
<
Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Федорова Светлана Владиславовна. Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.16 / Федорова Светлана Владиславовна; [Место защиты: ГОУВПО "Казанский государственный университет"]. - Казань, 2008. - 177 с. : 46 ил.

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1 Наземно-ползучие растения как объект исследования 12

1.1 Общие сведения о наземно-ползучих растениях и их популяциях 12

1.2 Эколого-биологическая характеристика и практическая значимость видов - объектов исследования 18

ГЛАВА 2 Район, принципы и методы исследования 31

2.1 Краткая характеристика района исследования 31

2.2 Принципы и методы исследования 32

ГЛАВА 3 Структура и организация популяций наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях 40

3.1 Модельная популяция Ranunculus repens в условиях средообразующего влияния со стороны Lysimachia nummularia и Medicagofalcata 40

3.2 Модельная популяция Ranunculus repens в условиях влияния органоминерального удобрения

3.3 Природные популяции Ranunculus repens 69

3.4. Природные популяции Fragaria vesca 79

3.5. Природные популяции Potentilla anserina 92

3.6. Обсуждение результатов 102

ГЛАВА 4 Динамика модельных популяций наземно-ползучих растений

4.1 Популяция Ranunculus repens 107

4.2 Популяция Fragaria vesca 123

4.3 Популяция Potentilla anserina 142

4.4. Популяция Trifolium repens 166

4.5. Обсуждение результатов 173

ВЫВОДЫ 177

РЕКОМЕНДАЦИИ 181

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ 183

ПРИЛОЖЕНИЯ 201

Введение к работе

Актуальность темы Две актуальные проблемы - сохранение растительного покрова и рациональное использование растительных ресурсов решаются автором в рамках популяционнои экологии растений. Это направление в науке оформилось в середине XX века и находится на стадии разработки методологии. На данном этапе важно накопление фактического материала, оценка его с помощью традиционных методов популяционного анализа и разработка новых методов и подходов г оценке состояния динамических популяционных систем. Все это имеет место в диссертационной работе, выполненной по теме «Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эко-лого-фитоценотических условиях». Тема является составной частью плана научно-исследовательских работ, выполняемых на кафедре ботаники в Казанском государственном университете. Результаты диссертации были использованы в отчетах по темам «Флора и растительность Республики Татарстан» (гос. per. № 01960001506); «Структура и организация ценотических популяций» (гос. per. № 01.2.00.107142); «Динамика структуры ценопопуляций важнейших видов флоры- Республики Татарстан» (тема поддержана- грантом АН РТ на средства Фонда НИОКР РТ); «Экология вегетативно-подвижных растений» (тема поддержана грантами по фундаментальным исследованиям в области естественных наук на средства Министерства Высшего образования РФ за номерами Е00 - 6.0 -20 и ЕО2-6.0-143).

Цель и задачи-исследования Цель - выявить видовые особенности и общие черты в структуре и организации популяций ряда наземно-ползучих растений, произрастающих в разных эколого-фитоценотических условиях.

Задачи:

1) Провести оценку эколого-фитоценотических условий среды, обитания Ranunculus repens L., Potentilla anserina L., Fragaria vesca L. и выявить изменения морфоструктурных показателей и показателей продуктивности, характеризующих природные популяции видов по градиентам экологических факторов;

  1. Провести сезонные и разногодичные наблюдения за модельными популяциями Ranunculus repens, Potentilla anserina, Fragaria vesca, Trifolium repens L., и выявить потенциальные возможности роста и размножения этих видов растений;

  2. Составить морфо-функциональные спектры для природных и модельных популяций Ranunculus repens, Potentilla anserina, Fragaria vesca, и описать их изменения, связанные с увеличением плотности популяций и со сменой эко-лого-фитоценотической обстановки;

  3. На основе полученных результатов составить практические рекомендации, касающиеся рационального использования изученных видов растений.

Личное участие автора в получении научных результатов

Обосновано выделение в составе популяций наземно-ползучих растений морфо-функциональных групп и разработан метод анализа морфо-функциональной структуры.

Разработана расчетная формула коэффициента фитоценотического затенения.

Разработана расчетная' формула фитоценотического индекса богатства почвы доступным азотом на основе фитоиндикационной таблицы Д.Н.Цыгано-ва (1983) и шкалы покрытия КТШ-5 Е.Л.Любарского (1976).

Разработана методика выращивания дикорастущего растения Ranunculus repens с целью использования в практике ландшафтного фитодизайна для- получения максимального декоративного эффекта.

Разработаны методики получения максимальной фитомассы дикорастущих растений Potentilla anserina и Fragaria vesca, и быстрого восстановления их популяций после сбора полезного сырья.

Наиболее существенные результаты, полученные лично автором и их новизна Впервые получены результаты, отражающие сезонные и погодичные изменение структуры и организации популяций Trifolium repens, Fragaria vesca, Potentilla anserin, Ranunculus repens на равноценных экспериментальных площадках при одинаковых климатических и схожих экологических условиях.

Впервые получены результаты, отражающие внутрипопуляционные реакции Ranunculus repens на средообразующее влияние со стороны Lysimachia nummularia L. и со стороны Medicago falcata L. в условиях эксперимента.

Впервые получены результаты, отражающие сезонные изменения в мор-фоструктуре особей Ranunculus repens.вегетативного и генеративного происхождения на обогащенной органоминеральным удобрением почве в условиях эксперимента и показана целесообразность использования вида в практике ландшафтного фитодизайна.

Впервые в составе популяций Ranunculus repens, Potentilla anserine, Fragaria vesca были выделены 4 морфо-функциональные группы, особей: моноцентрические и полицентрические вегетирующие (mcv, mcgr), моноцентрические и полицентрические генеративно размножающиеся (pcv, pcgr).

Впервые для природных и модельных популяций Potentilla anserina, Fragaria vesca и Ranunculus repens были составлены морфо-функциональные спектры и описаны их изменения, связанные с увеличением плотности популяций и со сменой-эколого-фитоценотической обстановки.

Впервые на примере различных природных популяций ползучих растений апробированы расчетные формулы для определения коэффициента фито-ценотического затенения (CSd, %) и фитоценотического индекса богатства почвы азотом (NtRS, %).

Впервые определены экологические координаты природных местообитаний Ranunculus repens, Potentilla anserina, Fragaria vesca в трехмерной системе с векторами фитоценотического затенения, богатства почвы доступным азотом, влажности почвы и установлены точки, в которых популяции видов характеризуются высоким обилием, высокой фитомассой-и интенсивными процессами вегетативного и генеративного размножения.

Практическая значимость Методические разработки автора, появившиеся в процессе проведения исследований по теме «Структура и организация популяций наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях», носят универсальный характер и имеют большое практическое зна-

чение для развития популяционной экологии растений. Методика проведения исследований может быть рекомендована к опубликованию в-качестве учебно-методического пособия по курсам «Методы геоботанических исследований», «Экология растений» и «Популяционная ботаника». Результаты исследований можно рекомендовать в качестве иллюстраций и примеров, описывающих тот или иной процесс в развитии особей, популяций и фитоценозов в ряде учебных курсов: «Ботаника», «Фитоценология», «Агрофитоценология», «Экология растений», «Репродуктивная биология растений», «Луговедение», «Лесоведение», «Методы геоботанических исследований», «Растительное ресурсоведение», «Луговодство», «Ландшафтный фитодизайн», «Садово-парковое искусство».

Результаты диссертационной работы имеют широкий спектр применения в различных областях биологической науки, и в практике ведения сельского хозяйства, сбора полезного сырья, восстановления нарушенного растительного покрова, декоративного садоводства и ландшафтного фитодизайна.

Защищаемые положения 1) Популяции Ranunculus repens/*.Potentilla anserina, Fragaria vesca существенно изменяются по морфоструктурным пока-зателям и по показателям продуктивности в связи с изменением- эколого-фитоценотических условий;

  1. Популяции Ranunculus repens, Potentilla anserina, Fragaria vesca, Trifolium repens имеют высокий потенциал роста и размножения» при условии отсутствия межвидовой конкуренции;

  2. Морфо-функциональные спектры, характеризующие популяции Ranunculus repens, Potentilla anserina, Fragaria vesca, существенно изменяются в связи с увеличением плотности популяций и со> сменой эколого-фитоценотической обстановки.

Степень обоснованности научных положений рекомендаций и выводов, полученных соискателем В диссертации отражены данные по 20 природным популяциям трех видов растений. Кроме того, в диссертации представлены данные, полученные в ходе двухлетних погодичных наблюдений за развитием модельных популяций Trifolium repens на 12кв.м, Ranunculus repens на 28кв.м и

трехлетних погодичных наблюдений за развитием модельных популяций; , Potentilla anserina на 12кв.м, Fragaria vesca на 12кв.м, Ranunculus repens на.

12КВ:М.

Исследование строилось на использовании традиционных методов экспериментальной* фитоценологии, и популяционношэкологии растений^ которые по мере необходимости дополнялись оригинальными методами; Полученные. данные обрабатывались статистически и математически с помощью компьютера в редакторе «Microsoft Excel». Достоверность результатов определялась с помощью критериев5 достоверности..

За период подготовки' диссертации в общей сложности было обследовано 40 природных популяций семи видов ползучих: растений и проведены многочисленные эксперименты с модельными популяциями растений. Результаты, не попавшие в диссертацию из-за ограниченного её объема, отражены ^публикациях.

Апробация работы Результаты.исследования были;апробированы>(очнкн -или заочно) на II- (X): в-, Оанкт-Петербурге (1998і г.): ш ХР в Новосибирске-Барнауле (2003- г.) съездах: РБО; на различных симпозиумах,, международных,, всероссийских н региональных научных и научно-практических конференциях, семинарах и совещаниях, проходящих с 1996 по 2006 гг. вЛ8 регионах Российской Федерации:

  1. В* Великом Новгороде в*2000 т. - Международная конференция «Экология и< жизнь»;

  2. В Станице ВёшенскошРостовской области 13-16 сентября» 2006 г.- II научно-практическая конференция «Музей-заповедник: экология«и культура»;

  3. ВбіВладивостоке в.2001 г. - Международная конференция-«Классификация* и динамика, лесов Дальнего Востока»;

  4. В Екатеринбурге в 2000-г. - Научная конференция молодых ученых, посвященная памяти Н.В. Тимофеева-Ресовского «Биосфера и человечество»;

  5. В Йошкар-Оле в 2004 г. - Всероссийская научная конференция «Принципы и способы сохранения биоразнообразия»;

  1. В Казани в 1998, 2000, 2001, 2003, 2006 гг. - IV и V-я Республиканские научные конференции «Актуальные экологические проблемы Республики Татарстан»; Научная конференция, посвященная 100-летию со дня рождения М.В. Маркова; ежегодные итоговые научные конференции в Казанском университете; Региональная конференция, посвященная-125-летию КГПУ «Биоразнообразие и биоресурсы Среднего Поволжья»; Всероссийская научная конференция «Экологические, морфофизиологические особенности и современные методы исследования живых систем»; Международная конференция к 200-летию Казанской ботанической школы «Вопросы, общей ботаники: традиции и перспективы», IVII Чтения памяти В.А. Попова в Казанском государственном университете, V Всероссийский популяционный семинар;

  2. В Костроме в 1996 г. - V-я Научная конференция памяти проф. А.А. Уранова «Популяции и сообщества растений: экология, биоразнообразие, мониторинг»;

  3. В Москве в 1999, 2001 и 2004 гг. - VI-я.и VII Международные конференции по морфологии растений памяти И.Г. и Т.И. Серебряковых; Международная конференция «Проблемы фитоценологии^ систематики высших растений», посвященная 100-летиюпроф. А.А. Уранова; '

  4. В Нижнем Тагиле в 2001 г. - VI-й Всероссийский популяционный семинар;

  1. В Новосибирске в 2000 г. - Международная»конференция «Биоразнообразие и динамика экосистем в Северной Евразии»;

  2. В Перми в 1996 г. - Симпозиум «Проблемы репродуктивной биологии»;

  3. В Петрозаводске в 2001 г. - Школа-конференция «Актуальные проблемы геоботаники. Современные направления- исследований в России: методологии, методы и способы обработки материалов»;

  4. В Пущино в 2000 г. - 1-я^Международная^ межвузовская школа-семинар по экологии «Экология 2000: эстафета поколений»;

  5. В Рязани в 2001 г. - Первые Чтения, посвященные памяти профессора Н.И. Антипова «Ботанические проблемы природопользования»;

  6. В Санкт-Петербурге в 2000 г. - VII-я Молодежная конференция ботаников в Санкт-Петербурге;

  1. В Саратове в 2000 г. - Всероссийская научная конференция, посвященная-100-летию со дняфождения профессора А.Д. Фурсаева «Флористические и геоботанические исследования в Европейской России»;

  2. В Сыктывкаре в 2000 и 2002 гг. - Всероссийское совещание по проблеме «Морфофизиология специализированных побегов многолетних травянистых растений», Международная научная конференция, посвященная 25-летию кафедры ботаники Сыктывкарского университета;

  3. В Ульяновске в 2007 г. - Конференция, посвященная памяти В.В. Благовещенского.

Публикации По теме диссертации имеется 33 публикации, в том числе 2 статьи в журнале «Растительные ресурсы. С- Пб.: Издтво РАН».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из реферата, введения, 4 глав, выводов. Включает практические рекомендации. Библиографический список из 145 наименований: 108 - на руссом и 36-наиностран-ных языках. Содержит 44 таблицы и 62 рисунка. Имеется.6 приложений. Работа изложена на 222 страницах: основной текст - на 200с, приложения- - на 22 с

Благодарности. Благодарю научного руководителя доцента Валентину Ивановну Полуянову за чуткое руководство; профессора Е.Л.Любарского за ценные консультации; старшего научного сотрудника С.А.Дубровную за существенные замечания; студентов разных лет обучения кафедры ботаники КГУ: С.Б.Соколову, Э.Н.Яруллину, Э.Ф.Шарипову, Л.А.Воронище, Л.Д.Шагивалие-ву, А.Ш.Губайдуллину, Э.^Х.Галиакберову, А.Ф:Сабирову за, помощь в сборе материала и обработке данных; декана Географического факультета КГУ профессора Ю.П.Переведенцева за возможность использовать климатические сводки; аспирантку кафедры почвоведения КСХА Л.И-.Линкину за анализ почвенных проб.

Общие сведения о наземно-ползучих растениях и их популяциях

Многолетние наземно-ползучие травянистые растения - это особая жизненная форма растений, способных к вегетативному размножению и формированию потенциально долговечных клонов по средствам надземных плагио-тропных побегов (Любарский, 1967). Она является составной частью ряда жизненных форм в группе вегетативно-подвижных растений (Высоцкий, 1915). Наземно-ползучие растения- очень широко распространены и встречаются в разнообразных местообитаниях, что обуславливает их значительную роль в растительном покрове. Многие из представителей наземно-ползучих являются видами-космополитами. Среди наземно-ползучих растений имеются практически значимые виды растений: сорные, синантропные, лекарственные, медоносные, луговые, пищевые, красильные и др.

Популяции наземно-ползучих растений изучаются разными методами. Большой цикл исследований в России посвящен изучению морфологической и пространственной структуры природных и модельных популяций наземно-ползучих растений. Наиболее значимые работы связаны с именами Е.Л. Любарского и В.И. Полуяновой - воспитанников Казанской геоботанической школы. Второй цикл исследований связан с изучением возрастной структуры природных и модельных популяций. Здесь необходимо упомянуть воспитанников Московской геоботанической школы: Л.А. Жукову, О.В. Смирнову и их последователей, разбросанных по разным концам РФ: Н:П. Савиных, С.А. Дубровную, М.М. Паленову, О.Г. Воронову, и др. За рубежом наиболее крупным ученым, имя которого связано с популяционными исследованиями вегетативно-подвижных растений, в том числе и наземно-ползучих, является J.L. Harper. Он является основоположником демографического направления в популяци-онной экологии растений и его учение очень популярно в настоящее время во многих странах мира. В числе его последователей, изучающих наземно-ползучие растения," приведем ряд имен: M.W. Angevine. D.F. Chapman, L.L. Doust, О. Eriksson, D.S. Lynn, T. Maze, J. Sarukhan и др. Опыт, накопленный в результате разностороннего обследования природных и модельных популяций разных видов наземно-ползучих растений, свидетельствует о сложной структуре и организации популяционных систем, многие аспекты которых нуждаются в дополнительных исследованиях.

В процессе эволюции виды растений, относящиеся в настоящее время к жизненной форме - многолетние травянистые наземно-ползучие, выработали несколько способов вегетативного размножения, в числе которых партикуля-ция материнского розеточного побега, фрагментация плагиотропного побега и корневищ, геморизогенезация (Барыкина, 1999, 2000).

Процесс вегетативного размножения особи происходит постепенно и приводит к формированию клона генетически идентичных растений. Е.Л.Любарским (1967) было описано 3 стадии этого процесса: 1) прирост и ветвление органов вегетативного возобновления и размножения у материнского организма, накопление запасных питательных веществ и почкообразование; 2) разви-, тие почек в парциальные побеги или кусты, сопровождаемое их укоренением -развитие будущего дочернего организма в физиологической связи с материнским растением посредством питательных коммуникаций; 3) физиологическое обособление дочернего организма от материнского, которое происходит из-за естественного старения органа вегетативного- размножения или из-за. его- разрушения- под воздействием каких-либо внешних абиогенных, биогенных и антропогенных факторов.

Модельная популяция Ranunculus repens в условиях средообразующего влияния со стороны Lysimachia nummularia и Medicagofalcata

Прохладная погода и периодические дожди благоприятствовали укоренению и разрастанию молодых растений. Через месяц после посадки у L.nummalaria и M.falcata отмечались молодые вегетативные побеги, а у некоторых особей R.repens отмечались цветоносные и плагиотропные побеги. В последующие две недели у особей R.repens происходило формирование цветоносных побегов, цветение и плодоношение. Цветоносные побеги были тонкими малинового цвета, высотой не более 20 см, с небольшим числом цветков и плодов. Особи имели по 1-2 шт. таких побегов и находились в молодом генеративном состоянии. Плоды R.repens содержали 8-16 шт. односемянных орешков.

Во второй половине июня отмечалось цветение некоторых особей L.mimmiilaria, формирование плагиотропньтх побегов и плодоношение особей R.repens. В конце июня плодоношение завершилось, но большинство растений R.repens так и не перешли в генеративное состояние, что объясняет очень высокие коэффициенты вариации показателей генеративной сферы (табл.3.2).

В июле наблюдалось цветение L.nummidaria и M.falcata, а также активное формирование плагиотропных побегов у особей R.repens. Особи . L.nummularia разрастались плагиотрпно по разным сторонам, покрывая все большую и большую площадь. Особи M.falcata имели побеги до 25 см высотой. Особи R.repens постепенно вовлекались в процесс вегетативного размножения, что отражает постепенное увеличение средних показателей вегетативной сферы, сопровождаемое понижением коэффициентов вариации (табл.3.2). К концу июля почти все особи R.repens имели плагиотропные побеги с дочерними кустами, но сильно варьировали по числу побегов и кустов.

Сравнивая плагиотропные побеги R.repens, возникшие в разные временные периоды (в июне и в июле), по форме, размерам и по цвету, мы выявили значительные различия. На более ранних этапах онтогенеза особей (в июне) побеги были темно-бурыми или бордовыми диаметром не более 0,5 см с относительно короткими (9-12 см) междоузлиями (рис.3.2 А-Б) и напоминали гибкие плети (в руках обвисали и гнулись). На более поздних этапах онтогенеза особей (в июле) побеги были зелеными с малиновыми разводами, диаметром 0,87-1 см и с длинными (18-22 см) междоузлиями (рис.3.2 В). Такие побеги не были гибкими и напоминали «прочные мосты». Разницу в строение побегов можно объяснить не только возрастными причинами, но и сменой климата. В период формирования «плетей» погода была сухой, а формированию «мостов» предшествовала серия ливней. На рис.3.3 схематично представлено трехмерное изображение, характеризующее пространственную структуру модельной популяции R.repens в пределах одной опытной площадки, на котором отражены особи, имеющие разные типы плагиотропных побегов.

Сравнение средних показателей особей R.repens в июне-июле по вариантам опыта (табл.3.2 и 3.3) свидетельствовало о постепенном нарастании благоприятного влияния L.nummnlaria и M.falcata на рост R.repens. Наиболее быстрое разрастание плагиотропных побегов и укоренение дочерних кустов у R.repens наблюдалось в варианте с M.falcata. В этом варианте опыта суммарная длина побегов у среднестатистической особи R.repens к концу июля составила 5,32+0,19 м/особь, что в 4 раза больше чем в контрольном варианте. Этот же показатель в варианте с L.nummularia был только в 2 раза больше контрольного - 3,25+0,75 м/особь.

В августе продолжалось разрастание и цветение особей L.nummularia и отмечалось плодоношение M.falcata. У особей R.repens наблюдалось высыхание коммуникационных участков плагиотропных побегов и массовое укоренение дочерних кустов. В этот же период отмечалось повторное цветение и плодоношение R.repens, но цветоносы формировались в пазухах плагиотропных побегов на некотором отдалении от материнского куста (рис.3.2 А).

В этот период в варианте с M.falcata наблюдалась особенная картина: материнские явно-пол и центрические особи R.repens быстро теряли ассимилирующие органы на всем своем протяжении. Это можно объяснить дефицитом влаги в почве, при котором мощный материнский организм не смог обеспечить себя водой даже, несмотря на наличие дополнительной системы придаточных корней в узлах плагиотропных побегов.

Популяция Ranunculus repens

Из предыдущей главы мы узнали, что наземно-ползучие растения очень пластичны и быстро откликаются на смену эколого-фитоценотической обстановки путем саморегуляции процессов роста, генеративного и вегетативного размножения, обуславливающих плотность популяций. Но, каким же образом уровень плотности влияет на интенсивность роста и размножения особей в процессе развития популяций наземно-ползучих растений? Этому вопросу посвящена данная глава.

Глава написана на основе трехлетних наблюдений за модельными популяциями 4 видов наземно-ползучих растений: Ranunculus repens, Fragaria vesca, Potentilla anserina и Trifolium repens. 30 мая 1996 г. особи (или имматурные или виргинильные) этих видов растений были посажены на 48 экспериментальных площадок в трех вариантах: с плотностью 1, 5, 9 экз./кв.м. Схема размещения особей разных видов растений при посадке была единой (рис.4.1). Почва во всех случаях была дерново-подзолистой среднесуглинистой. По мере роста и вегетативного размножения материнских особей, их вегетативных потомков, а также семенного возобновления видов на площадках постепенно шло формирование чистой заросли того или иного вида растения. Наблюдения за динамикой модельных популяций растений позволили изучить тактику развития особей в широком диапазоне плотности, выявить сложную систему взаимоотношений между различными элементами популяционной системы выбранных нами видов наземно-ползучих растений, а также, выявить потенциальные возможности роста и размножения популяций и отдельных особей. Модельная популяция Ranunculus repens закладывалась на 12 площадках, которые ранее были задействованы в другом эксперименте с этим же самым растением, описанном в параграфе 3.1.

В качестве рассады брали имматурные особи R.repens из чистой заросли в березняке, структура которой подробно изучена и описана в параграфе 3.3.

Погодные условия благоприятствовали развитию молодых особей R.repens на площадках. В середине июня некоторые особи сформировали цветоносные и плагиотропные побеги. Примерно в это же время началось массовое появление семенных проростков R.repens. К концу июня плагиотропные побеги у высаженных особей укоренились и численность проростков R.repens была очень высокой, что обусловило резкое повышение плотности популяции В июле у высаженных особей R.repens в пазухах материнских розеточ-ных побегов формировались боковые розеточные побеги, и особи постепенно принимали вид пышных кустов с большим числом (10-18 шт.) длинночерешко-вых (до 30см) широкопластинчатых (до 15 см в диаметре) прикорневых листьев. В этот период численность молодых низкорослых растений R.repens (преимущественно генет) на площадках была настолько высокой, что возникла иллюзия «зеленого ковра».

В августе некоторые высаженные материнские особи и дочерние раметы теряли ассимилирующие органы. Некоторые генеты цвели и формировали пла-гиотропные побеги. В этот период плотность особей R.repens достигла максимального значения - 626 экз./кв.м.

В сентябре наблюдалось возобновление вегетационной активности у материнских особей R.repens, прибывавших до этого в состоянии покоя. В этот период плотность популяции сохранялась на очень высоком уровне.

Рис.4.2 иллюстрирует сезонные изменения процессов роста и размножения R.repens по вариантам посадки. Из рисунка видно, что нарастание плагио-тропных побегов и укоренение дочерних кустов наблюдалось с июня по октябрь. В посадках 5 экз./кв.м особи рано начали формировать полицентрические системы, что привело к раннему обособлению дочерних рамет и повторному формированию плагиотропных побегов. Этим объясняется два максимума на кривой, описывающей сезонную динамику числа плагиотропных побегов. В посадках 9 экз./кв.м особи включались в процессы формирования полицентрических структур и обособления рамет гораздо позднее.

Статистические параметры морфоструктурных показателей R.repens в зависимости от плотности посадки приведены в табл.4.2. Контрольная проверка достоверности разности средних показателей роста и размножения особей R.repens между различными вариантами опыта (табл.4.2-4.3) не показала существенных различий. Связать это можно с семенным возобновлением R.repens, которое наступило вследствие перекопки почвы и носило массовый характер.

Рассмотрим семенное возобновление R.repens на экспериментальных площадках. Большое число проростков R.repens появилось одновременно. Это позволило нам наблюдать явление синхронного развития генет, при котором группы особей одного календарного возраста переходили из одного возрастного состояния в другое практически одновременно.

Похожие диссертации на Структура и организация популяций ряда наземно-ползучих растений в разных эколого-фитоценотических условиях