УДК 502. 4 (476)
Исследование популяции Arnica montana L. в Беловежской пуще с применением метода измерения площади листовой поверхности и листового индекса
Ермоленкова Г.В.
Институт экспериментальной ботаники им. В.Ф. Купревича НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь
Arnica montana L. – редкий, занесенный в Красную книгу Беларуси среднеевропейский горный вид. Арника горная является единственным представителем рода Arnica L. во флоре Беларуси. Это ценное лекарственное и декоративное растение считается также хорошим медоносом. Изучение популяций арники на территории республики представляет интерес и в связи с тем, что в Беларуси она имеет северо-восточную, восточную, юго-восточную и южную границы своего общего ареала.
В соответствии с общими положениями популяционной биологии основными признаками ценопопуляций растений, по которым можно произвести оценку ее состояния, следует считать: 1) численность; 2) возрастную структуру; 3) жизненность. Вопросами изучения возрастной структуры популяций отдельных видов растений в Беларуси (в том числе и Arnica montana L.) занимается ряд исследователей (Парфенов и др., 1997, Семеренко, Блажевич, Швец, 1992). Мы же в своей работе основное внимание уделили таким показателям ценопопуляции, как жизненность и динамика ее численности.
Для оценки численности (плотности) ценопопуляции существует несколько независимых методов: 1) полный пересчет особей в пределах популяционного поля; 2) пересчет особей на пробных площадках; 3) метод “ближайшего соседа”. Ведущим является метод подсчета числа особей на пробных площадках размеров 0,1; 1; 10 или 100 м2. Мы использовали учетные площадки 10 м2. Учитывалось количество генеративных и вегетирующих растений, а также характер их размещения в популяционном поле. В настоящей работе представлены материалы, полученные при исследовании популяции арники горной, произрастающей на территории Беловежской пущи (кв. 712Б, дубрава злаковая).
Как растение гелиофильное, арника тяготеет к осветленным местообитаниям. Исследованная популяция располагалась на опушке площадью 40 на 60 м. Размещение особей в популяционном поле контагиозное. Куртины содержали от 10 до 78 розеток. Всего на пробной площади было 10 куртин. Общее число розеток составляло 227, из них только 24 являлись генеративными.
Показатели, по которым можно судить о жизненном состоянии особей, могут быть объединены в три группы: 1) параметры, которые оценивают степень развития органов репродукции; 2) параметры, оценивающие степень развития вегетативных органов; 3) параметры, показывающие адаптационные возможности особи при флуктуациях экологического режима.
Поскольку морфогенез особей интегрирует уровень метаболических процессов и в определенной мере отражает также цену адаптации особей к условиям произрастания, то морфологические параметры оказываются наиболее информативными при оценке жизнеспособности особи. Нами велся учет следующих параметров: количество соцветий на побег, на растение; высота генеративного побега; количество листьев в розетке; площадь розеточных листьев; площадь листьев в первом междоузлии.
Для видов растений с длительным периодом роста побегов ведущим критерием оценки жизненного состояния особей является рост, а для видов растений с ограниченным периодом активного роста (к которым относится и арника) – площадь листовой поверхности. Биомасса растений также является ключевым параметром для определения жизненного состояния особи, но так как исследуются популяции охраняемых растений, уничтожение их на исследуемой площади нежелательно. Поэтому мы сделали упор на исследование площади листовой поверхности. Площадь листьев высчитывалась методом контуров. Далее вычислялся листовой индекс:
L = S/P,
где S – функционирующая (зеленая) площадь листа травостоя, растущего на площади почвы Р.
Поскольку мы не исследовали возрастную структуру популяции, то корректно сравнивать между собой параметры, снятые только с генеративных особей. Для этого есть основание еще и в связи с особенностями биологии арники. Если на популяции арники осуществляются рекреационные нагрузки (в частности вытаптывание), то при этом повреждаются центральные генеративные почки и активизируются боковые вегетативные. В результате чего разрастаются куртины вегетирующих особей, не способные цвести. Поэтому большие значения площади листьев вегетирующих растений зачастую свидетельствует не о процветании популяции, а наоборот о воздействии на популяцию неблагоприятных факторов. В наших исследованиях листовой индекс генеративных растений равнялся 7,02, а вегетирующих – 39,38. Всего на одно генеративное растение приходилось 8 вегетирующих. Для сравнения в популяции на белоусовом лугу (в этих условиях растения арники чувствуют себя наиболее хорошо) на одно генеративное растение приходилось два вегетативных и листовая площадь у генеративных растений была значительно выше. В беловежской популяции сказывается отрицательное влияние вытаптывания (место произрастания - территория зубропитомника).
Опубликовано на стр. 211-212.