Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал

2303-9922

10.32516/2303-9922.2023.48.3

Other

Состояние ценопопуляций Dianthus acicularis (Caryophyllaceae) в трансформированных экотопах на юге Тюменской области

State of Dianthus acicularis coenopopulations (Caryophyllaceae) in transformed ecotopes in the south of the Tyumen region

Казанцева

Мария Николаевна

Kazantseva

Mariya N.

MNKazantseva@yandex.ru

https://orcid.org/0000-0002-1227-6720

Institute for Problems of Development of the North of the Tyumen Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesTyumenRussia

Институт проблем освоения Севера Тюменского научного центра Сибирского отделения Российской академии наукТюменьРоссия

25122023

4(48)54641005202320112023https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

CC BY 4.0

https://www.vestospu.ru/archive/2023/articles/4/3_4_2023.html

Обследованы три ценопопуляции (ЦП) гвоздики иглолистной (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.), занесенной в Красную книгу Тюменской области. Две из них (опытные) — ЦП-1 и ЦП-2 — расположены на антропогенно трансформированных участках: первая — на обочине федеральной автотрассы, вторая — на вырубке, проведенной после пожара. Третья (контрольная) ЦП-3 находится в ненарушенных условиях обитания под пологом сосняка лишайникового. Все ЦП имеют двухвершинный онтогенетический спектр с максимумами, приходящимися на имматурные и генеративные возрастные состояния. Доля растений прегенеративного периода составляет в ЦП-1 — 47%, в ЦП-2 — 36% в ЦП-3 — 22%; индекс восстановления (Iв) равен соответственно 0,9 и 0,6 и 0,4. Особи D. acicularis ЦП-3 отличаются значимо меньшими морфометрическими показателями (диаметр подушки, число и высота репродуктивных побегов, количество цветков на одном побеге) по сравнению с ЦП-1 и ЦП-2. Морфологические признаки растений на всех участках имеют среднюю и сильную степень варьирования. Анализ виталитета (жизненности) ценопопуяций D. acicularis, проведенный с использованием Q-критерия, позволяет их все оценить как процветающие. При этом индекс виталитета (IVC) опытных ЦП существенно выше, чем в контроле. Значение IVC для ЦП-1 равно 1,27; для ЦП-2 — 1,09; для ЦП-3 — 0,63. Таким образом, эколого-ценотические условия антропогенно нарушенных экотопов оказались более благоприятными для светолюбивой и слабоконкурентной D. аcicularis по сравнению с естественными местообитаниями. Это необходимо учитывать при определении статуса D. acicularis в Красной книге Тюменской области и разработке мер по охране вида.

Three cenopopulations (CP) of clove (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) listed in the Red Data Book of the Tyumen Region were examined. Two of them (experimental) CP-1 and CP-2 are located on anthropogenically transformed sites: the first — on the side of the federal highway, the second — on the cutting site after the fire. The third (control) CP-3 is in undisturbed habitat under the canopy of lichen pine forest. All CPs have a two-peak ontogenetic spectrum with maxima attributable to immature and generative age states. The share of plants of the pregenerative period is 47% in CP-1, 36% in CP-2 and 22% in CP-3; the recovery index is equal to 0.9 and 0.6 and 0.4 respectively. Individuals of D. acicularis CP-3 have lower morphometric parameters (pillow diameter, number and height of reproductive shoots, number of flowers per shoot) compared to CP-1 and CP-2; the differences between them are statistically significant. Morphological signs of plants in all plots have a medium and strong degree of variation. The analysis of the vitality of D. acicularis cenopopulations, carried out using the Q-criterion, allows all CPs to be assessed as thriving. At the same time, the index of vitality (IVC) of experienced CP is significantly higher than in the control. The IVC value for CP-1 is 1.27; for CP-2 — 1.09; for CP-3 — 0.63. Thus, the ecological and cenotic conditions of anthropogenically disturbed ecotopes turned out to be more favorable for the light-loving and weakly competitive D. acicularis compared to natural habitats. This should be taken into account when determining the status of D. acicularis in the Red Book of the Tyumen Region and developing measures to protect the species.

Гвоздика иглолистнаяценопопуляцииантропогенное воздействиеонтогенетические спектрыморфологияжизненность

Dianthus aciculariscenopopulationsanthropogenic impactontogenetic spectramorphologyvitality

Работа выполнена по госзаданию, проект № 121041600045-8

The work was carried out according to the state order, project No. 121041600045-8

1. Верещак Е. В. Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb. на Южном Урале: экология, популяционные характеристики, стратегии жизни, мониторинг и вопросы охраны : автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2011. 17 с.

2. Верещак Е. В., Ишмуратова М. М. Оценка жизненности Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb. при мониторинговых исследованиях на Южном Урале // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 6 (100). С. 103—105.

3. Глазунов В. А., Николаенко С. А., Лиховидова Т. Ф., Хозяинова Н. В. Гвоздика иглолистная (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) в Тюменской области и проблемы ее охраны // Зыряновские чтения XV : материалы Всерос. науч. конф. (Курган, 7—8 декабря 2017 г.). Курган : Изд-во Курганского ун-та, 2017. С. 203—204.

4. Глазунов В. А., Хозяинова Н. В., Хозяинова Е. Ю. Флора города Тюмени // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2020. Т. 14, № 4. С. 420—497. DOI: 10.24411/2072-8816-2020-10084.

5. Глазырина М. А. Структура интродуцированной популяции гвоздики иглолистной (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) в Коркинском угольном разрезе // Итоги интродукции и селекции травянистых растений на Урале : сб. статей. Екатеринбург : Изд-во Уральского ун-та, 2001. С. 120—133.

6. Горчаковский П. Л., Степанова А. В. Уральский скально-горностепной эндемик Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.: онтогенез и динамика популяций // Экология. 1994. № 6. С. 3—11.

7. Железная Е. Л. Использование мониторинга для оценки и прогноза состояния популяций орхидных // Теоретические и прикладные аспекты организации, проведения и использования мониторинговых наблюдений : материалы междунар. науч. конф. (Минск, 9—10 марта 2023 г.). Минск : ИВЦ Минфина, 2023. С. 189—191.

8. Жукова Л. А. Динамика ценопопуляций луговых растений : автореф. дис. … д-ра биол. наук. Новосибирск, 1987. 32 с.

9. Зайцев Г. Н. Математика в экспериментальной ботанике. М. : Наука, 1990. 296 с.

10. Зайнагабдинова Г. И., Ишмуратова М. М. Онтогенез гвоздики иглолистной (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) // Онтогенетический атлас растений. Йошкар-Ола : Изд-во Марийского ун-та, 2007. Т. 5. С. 69—73.

11. Заугольнова Л. Б., Жукова Л. А., Комаров А. С., Смирнова О. В. Ценопопуляции растений (Очерки популяционной биологии). М. : Наука, 1988. 184 с.

12. Злобин Ю. А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. Казань : Изд-во Казанского ун-та, 1989. 147 с.

13. Злобин Ю. А. Редкие виды растений: флористический, фитоценотический и популяционный подход // Журнал общей биологии. 2011. Т. 72, № 6. С. 42—45.

14. Ильина И. С., Лапшина Е. И., Лавренко Н. Н. [и др.]. Растительный покров Западно-Сибирской равнины. Новосибирск : Наука, Сибирское отд., 1985. 248 с.

15. Ишбирдин А. Р., Ишмуратова М. М. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений // Методы популяционной биологии : сб. материалов VII Всерос. популяционного семинара (Сыктывкар, 16—21 февраля 2004 г.). Сыктывкар : Коми научный центр УрО РАН, 2004. Ч. 2. С. 113—120.

16. Казанцева М. Н. Орхидные в условиях антропогенного ландшафта // Особо охраняемые природные территории Алтайского края и сопредельных регионов, тактика сохранения видового разнообразия и генофонда : сб. тр. IV науч.-практ. конф. (Барнаул, 27—29 октября 1999 г.). Барнаул : Изд-во Алтайского ун-та, 1999. С. 189—191.

17. Казанцева М. Н., Гашев С. Н. Влияние осветления на состояние ценопопуляций наперстянки крупноцветковой (Digitalis grandiflora) // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2021. № 59. С. 138—141.

18. Казанцева М. Н., Арефьев С. П., Гашев С. Н., Левых А. Ю. Мониторинг биоразнообразия и состояния леса в 2001—2021 гг. на подтаежном биогеоценотическом полигоне «Кучак» (Тюменская область) // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2022. Т. 2, № 115. С. 39—56. DOI: 10.26110/ARCTIC.2022.115.2.003.

19. Князев М. С. Редкие виды растений в техногенных неоэкотопах на Урале // Естественная растительность промышленных и урбанизированных территорий Урала : сб. науч. тр. Свердловск : УрО АН СССР, 1990. С. 116—120.

20. Красная книга Тюменской области: животные, растения, грибы. 2-е изд. / отв. ред. О. А. Петрова. Кемерово : Технопринт, 2020. 460 с.

21. Науменко Н. И. Флора и растительность Южного Зауралья. Курган : Изд-во Курганского ун-та, 2008. 512 с.

22. Османова Г. О., Животовский Л. А. Онтогенетический спектр как индикатор состояния ценопопуляций растений // Известия Российской академии наук. Сер. биологическая. 2020. № 2. С. 144—152. DOI: 10.31857/S0002332920020058.

23. Погода в Тюмени // Погода и климат. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/monitor.php?id=28367 (дата обращения: 30.04.2023).

24. Пушай Е. С. Орхидные урбанизированных территорий г. Твери // Вестник Тверского государственного университета. Сер. Биология и экология. 2007. № 4. С. 97—100.

25. Стрельникова Т. О., Манаков Ю. А. Редкие и исчезающие виды растений Кемеровской области в техногенных ландшафтах Кузбасса // Флора и растительность антропогенно нарушенных территорий : сб. науч. тр. Кемеровского отделения РБО. Кемерово : Ирбис, 2010. Вып. 6. С. 174—175.

1. Vereshchak E. V. Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb. na Yuzhnom Urale: ekologiya, populyatsionnye kharakteristiki, strategii zhizni, monitoring i voprosy okhrany: avtoref. dis. … kand. biol. nauk [Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb. in the Southern Urals: ecology, population characteristics, life strategies, monitoring and conservation issues. Abstr. Cand. Dis.]. Ufa, 2011. 17 p. (In Russian)

2. Vereshchak E. V., Ishmuratova M. M. Otsenka zhiznennosti Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb. pri monitoringovykh issledovaniyakh na Yuzhnom Urale [Assessment of vitality of Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb. during monitoring studies in the Southern Urals]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta — Vestnik of the Orenburg State University, 2009, no. 6 (100), pp. 103—105. (In Russian)

3. Glazunov V. A., Nikolaenko S. A., Likhovidova T. F., Khozyainova N. V. Gvozdika iglolistnaya (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) v Tyumenskoi oblasti i problemy ee okhrany [Needle-leaved carnation (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) in the Tyumen region and problems of its protection]. Zyryanovskie chteniya XV: materialy Vseros. nauch. konf. (Kurgan, 7—8 dekabrya 2017 g.) [Zyryanov readings XV. Proceed. of the All-Russia sci. conf. (Kurgan, Dec. 7—8, 2017)]. Kurgan, Kurganskii un-t Publ., 2017, pp. 203—204. (In Russian)

4. Glazunov V. A., Khozyainova N. V., Khozyainova E. Yu. Flora goroda Tyumeni [Flora of the Tyumen city]. Fitoraznoobrazie Vostochnoi Evropy — Phytodiversity of Eastern Europe, 2020, vol. 14, no. 4, pp. 420—497. DOI: 10.24411/2072-8816-2020-10084. (In Russian)

5. Glazyrina M. A. Struktura introdutsirovannoi populyatsii gvozdiki iglolistnoi (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) v Korkinskom ugol’nom razreze [The structure of the introduced population of needle-leaved carnation (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) in the Korkinsky coal mine]. Itogi introduktsii i selektsii travyanistykh rastenii na Urale: sb. statei [Results of introduction and selection of herbaceous plants in the Urals. Collect. of articles]. Yekaterinburg, Ural’skii un-t Publ., 2001, pp. 120—133. (In Russian)

6. Gorchakovskii P. L., Stepanova A. V. Ural’skii skal’no-gornostepnoi endemik Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.: ontogenez i dinamika populyatsii [Ural rocky-mountain-steppe endemic Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.: ontogeny and population dynamics]. Ekologiya, 1994, no. 6, pp. 3—11. (In Russian)

7. Zheleznaya E. L. Ispol’zovanie monitoringa dlya otsenki i prognoza sostoyaniya populyatsii orkhidnykh [Using monitoring to assess and forecast the state of orchid populations]. Teoreticheskie i prikladnye aspekty organizatsii, provedeniya i ispol’zovaniya monitoringovykh nablyudenii: materialy mezhdunar. nauch. konf. (Minsk, 9—10 marta 2023 g.) [Theoretical and applied aspects of the organization, conduct and use of monitoring observations. Proceed. of the Internat. sci. conf. (Minsk, March 9—10, 2023)]. Minsk, IVTs Minfina Publ., 2023, pp. 189—191. (In Russian)

8. Zhukova L. A. Dinamika tsenopopulyatsii lugovykh rastenii: avtoref. dis. … d-ra biol. nauk [Dynamics of cenopopulations of meadow plants. Abstr. Dr. Dis.]. Novosibirsk, 1987. 32 p. (In Russian)

9. Zaitsev G. N. Matematika v eksperimental’noi botanike [Mathematics in experimental botany]. Moscow, Nauka Publ., 1990. 296 p. (In Russian)

10. Zainagabdinova G. I., Ishmuratova M. M. Ontogenez gvozdiki iglolistnoi (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.) [Ontogenesis of needle-leaved carnation (Dianthus acicularis Fisch. ex Ledeb.)]. Ontogeneticheskii atlas rastenii [Ontogenetic atlas of plants]. Yoshkar-Ola, Mariiskii un-t Publ., 2007, vol. 5, pp. 69—73. (In Russian)

11. Zaugol’nova L. B., Zhukova L. A., Komarov A. S., Smirnova O. V. Tsenopopulyatsii rastenii (Ocherki populyatsionnoi biologii) [Cenopopulations of plants (Essays on population biology)]. Moscow, Nauka Publ., 1988. 184 p. (In Russian)

12. Zlobin Yu. A. Printsipy i metody izucheniya tsenoticheskikh populyatsii rastenii [Principles and methods for studying coenotic plant populations]. Kazan, Kazanskii un-t Publ., 1989. 147 p. (In Russian)

13. Zlobin Yu. A. Redkie vidy rastenii: floristicheskii, fitotsenoticheskii i populyatsionnyi podkhod [Rare plant species: floristic, phytocenotic and population approach]. Zhurnal obshchei biologii, 2011, vol. 72, no. 6, pp. 42—45. (In Russian)

14. Il’ina I. S., Lapshina E. I., Lavrenko N. N. [et al.] Rastitel’nyi pokrov Zapadno-Sibirskoi ravniny [Vegetation cover of the West Siberian Plain]. Novosibirsk, Nauka, Sibirskoe otd. Publ., 1985. 248 p. (In Russian)

15. Ishbirdin A. R., Ishmuratova M. M. Adaptivnyi morfogenez i ekologo-tsenoticheskie strategii vyzhivaniya travyanistykh rastenii [Adaptive morphogenesis and ecological-coenotic strategies for the survival of herbaceous plants]. Metody populyatsionnoi biologii: sb. materialov VII Vseros. populyatsionnogo seminara (Syktyvkar, 16—21 fevralya 2004 g.) [Methods of population biology. Proceed. of VII All-Russia population seminar (Syktyvkar, Febr. 16—21, 2004)]. Syktyvkar, Komi nauchnyi tsentr UrO RAN Publ., 2004, part 2, pp. 113—120. (In Russian)

16. Kazantseva M. N. Orkhidnye v usloviyakh antropogennogo landshafta [Orchids in the conditions of an anthropogenic landscape]. Osobo okhranyaemye prirodnye territorii Altaiskogo kraya i sopredel’nykh regionov, taktika sokhraneniya vidovogo raznoobraziya i genofonda: sb. tr. IV nauch.-prakt. konf. (Barnaul, 27—29 oktyabrya 1999 g.) [Specially protected natural territories of the Altai and adjacent regions, tactics for preserving species diversity and gene pool. Collect. art. IV sci.-pract. conf. (Barnaul, Oct. 27—29, 1999)]. Barnaul, Altaiskii un-t Publ., 1999, pp. 189—191. (In Russian)

17. Kazantseva M. N., Gashev S. N. Vliyanie osvetleniya na sostoyanie tsenopopulyatsii naperstyanki krupnotsvetkovoi (Digitalis grandiflora) [Effect of lightening on the state of digitalis (Digitalis grandiflora) coenopopulations]. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa, 2021, no. 59, pp. 138—141. (In Russian)

18. Kazantseva M. N., Aref’ev S. P., Gashev S. N., Levykh A. Yu. Monitoring bioraznoobraziya i sostoyaniya lesa v 2001—2021 gg. na podtaezhnom biogeotsenoticheskom poligone “Kuchak” (Tyumenskaya oblast’) [Monitoring of biodiversity and forest condition at the Kuchak sub-taiga biogeocenotic test site (Tyumen region) in 2001—2021]. Nauchnyi vestnik Yamalo-Nenetskogo avtonomnogo okruga, 2022, vol. 2, no. 115, pp. 39—56. DOI: 10.26110/ARCTIC.2022.115.2.003. (In Russian)

19. Knyazev M. S. Redkie vidy rastenii v tekhnogennykh neoekotopakh na Urale [Rare plant species in technogenic neo-ecotopes in the Urals]. Estestvennaya rastitel’nost’ promyshlennykh i urbanizirovannykh territorii Urala: sb. nauch. tr. [Natural vegetation of industrial and urban areas of the Urals. Collect. of sci. art.]. Sverdlovsk, UrO AN SSSR Publ., 1990, pp. 116—120. (In Russian)

20. Krasnaya kniga Tyumenskoi oblasti: zhivotnye, rasteniya, griby. 2-e izd. [Red Book of the Tyumen Region: animals, plants, fungi. 2nd ed.]. Kemerovo, Tekhnoprint Publ., 2020. 460 p. (In Russian)

21. Naumenko N. I. Flora i rastitel’nost’ Yuzhnogo Zaural’ya [Flora and vegetation of the Southern Trans-Urals]. Kurgan, Kurganskii un-t Publ., 2008. 512 p. (In Russian)

22. Osmanova G. O., Zhivotovskii L. A. Ontogeneticheskii spektr kak indikator sostoyaniya tsenopopulyatsii rastenii [Ontogenetic spectrum as an indicator of the status of plant populations]. Izvestiya Rossiiskoi akademii nauk. Ser. biologicheskaya, 2020, no. 2, pp. 144—152. DOI: 10.31857/S0002332920020058. (In Russian)

23. Pogoda v Tyumeni [Weather in Tyumen]. Pogoda i klimat [Weather and climate]. Available at: http://www.pogodaiklimat.ru/monitor.php?id=28367. Accessed: 30.04.2023. (In Russian)

24. Pushai E. S. Orkhidnye urbanizirovannykh territorii g. Tveri [Orchids of urbanized territories of the Tver city]. Vestnik Tverskogo gosudarstvennogo universiteta. Ser. Biologiya i ekologiya — Bulletin of Tver State University. Ser. Biology and Ecology, 2007, no. 4, pp. 97—100. (In Russian)

25. Strel’nikova T. O., Manakov Yu. A. Redkie i ischezayushchie vidy rastenii Kemerovskoi oblasti v tekhnogennykh landshaftakh Kuzbassa [Rare and endangered plant species of the Kemerovo region in the technogenic landscapes of Kuzbass]. Flora i rastitel’nost’ antropogenno narushennykh territorii: sb. nauch. tr. Kemerovskogo otdeleniya RBO [Flora and vegetation of anthropogenically disturbed territories. Collect. sci. art. Kemerovo branch of the RBO]. Kemerovo, Irbis Publ., 2010, is. 6, pp. 174—175. (In Russian)