Биоморфология некоторых длиннокорневищных видов растений и структура их ценопопуляций на юге Сибири

• Автор: Басаргин, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 03.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Объект и методы исследования

1.1. Ареал, экологические условия произрастания исследованных видов..

1.2. Материал и методы исследования

ГЛАВА 2. Экологическая амплитуда изученных видов относительно

факторов богатства-засоленности и увлажнения почвы

ГЛАВА 3. Особенности биологии длиннокорневищных видов растений

3.1. Понятие-“корневище”

3.2. Понятие “особь” и выбор биологической счетной единицы

для длиннокорневищных растений
3.3. Вегетативное возобновление и размножение
длиннокорневищных растений
3.4. Онтогенез длиннокорневищных растений
3.5. Онтогенетическая структура ценопопуляций длиннокорневищных растений
3.6. Популяционная стратегия
ГЛАВА 4. Онтогенезы изученных видов
4.1. Онтогенез лапчатки двувильчатой (Potentilla bifurca L.)
4.3. Онтогенез термопсиса ланцетовидного
(Thermopsis lanceolata R. Br.)
4.4. Онтогенез зопника полевого {Phlomoides agraria Bunge)
4:5. Онтогенез смолевки поникшей (Silene repens Patrin.)
ГЛАВА 5. Онтогенетическая структура ценопопуляций
5.1. Структура ценопопуляций Potentilla bifurca L
5.3. Структура ценопопуляций Thermopsis lanceolata R. Br
5.4. Структура ценопопуляций Phlomoides agraria Bunge
5.5. Структура ценопопуляций Silene repens Patrin
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Сохранение биологического разнообразия растений невозможно без исследования их ценотических популяций. Изучение организации популяций позволяет оценить их состояние в разных сообществах, определить способы самоподдержания и устойчивого существования вида. Знание биологии вида и структуры его популяций - та основа, на которой можно прогнозировать как дальнейшее развитие популяций, так и реакцию растений на неблагоприятные воздействия среды обитания (Работнов, 19506; Уранов, 1975; Ценопопуляции растений, 1976, 1988; Harper, 1977; Смирнова, 1987; Заугольнова, 1994; Жукова, 1995). Несомненный интерес в этом отношении представляют длиннокорневищные травянистые виды растений. Они обладают рядом существенных биологических, экологических и фитоценотических преимуществ: хорошо выраженная способность к вегетативному возобновлению и размножению, способность “перемещаться” в пространстве в более благоприятные экологические условия, способность осваивать территорию с помощью физиологически более сильных, чем семена, зачатков, клональное долголетие (Любарский, 1961; Смирнова, 1967, 1987; Торопова, 1977, 1982).
Длиннокорневищные виды являются доминантами многих ценозов умеренной зоны Евразии. Однако большинство работ посвящено видам, произрастающим в лесных и луговых ценозах (Смирнова и др., 1976; Торопова, 1977; Жукова, Бердникова, 2007; Уланова,1998; Егорова, 2000; и др.). Длиннокорневищные растения степных фитоценозов исследованы слабо (Борисова, 1961; Санданов, 2009).
Объектами исследования были выбраны четыре вида растений: Potentilla bifurca L., Thermopsis lanceolata R. Br. s. 1., Phlomoides agraria (Bunge) Adylov, Kamelin & Makhm. и Silene repens Patrin. Эти виды часто входят в состав степных фитоценозов, но характеризуются разным

отношением к экологическим факторам. Растения этих видов на юге Сибири формируют травянистую длиннокорневищную жизненную форму, однако отличаются побеговыми структурами. Некоторые из них представляют интерес как лекарственные растения.
Цель работы — охарактеризовать биоморфологию и особенности структуры ценопопуляций четырех степных длиннокорневищных видов в разных эколого-ценотических условиях обитания.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Охарактеризовать экологическую и фитоценотическую приуроченность четырех видов.
2. Описать морфологическую структуру взрослых особей видов и изучить их онтогенез.
3. Изучить онтогенетическую структуру их ценопопуляций в разных эколого-ценотических условиях юга Сибири.
4. Выявить тип популяционной стратегии.
Защищаемое положение:
1. Особенности вегетативного разрастания и размножения, длительность существования парциальных образований исследованных видов длиннокорневищных растений на юге Сибири определяют тип онтоморфогенеза и онтогенетическую структуру их ценопопуляций. Научная новизна. Для объектов исследования выявлена экологическая амплитуда с использованием экологических шкал увлажнения и богатства-засоленности (Экологическая оценка..., 2005; Королюк, 2006). Впервые изучен и описан ход онтогенеза и установлены характерные онтогенетические спектры для Р. bifurca, Th. lanceolata, S. repens, Ph agraria. Изучена онтогенетическая структура ценопопуляций четырех длиннокорневищных видов в различных эколого-фитоценотических условиях произрастания на территории Горного Алтая и Тувы, Хакасии, Бурятии. Показана связь структуры ценопопуляций с типом онтоморфогенеза

корневище формируются придаточные корни, расположенные в узлах (под узлами и/или над узлами) и на междоузлиях. Почки корневища развертываются в его боковые ответвления и надземные побеги.
Побеги, выходящие на поверхность почвы, в месте перехода к ортотропному росту несут почки возобновления. Надземная часть побегов травянистых растений развивается по типу безрозеточных, полурозеточных или розеточных побегов. Из почек возобновления образуются новые побеги. В зависимости от продолжительности жизни, побеги возобновления могут быть моноциклическими, ди- три и полициклическими (живущие, соответственно, один, два, три и много лет от развития почки до плодоношения и отмирания) (Серебрякова, 1971). Функция надземных побегов - фотосинтез (продукты фотосинтеза накапливаются в корневище), цветение и плодоношение (Серебряков, 1952; Шалыт, 1960; Игнатьева, 1983).
Ветвление корневища приводит к образованию куртины надземных побегов, которые фактически принадлежат одной особи, пока они связаны коммуникационными корневищами. Нарастая верхушечной, дистальной частью, образуя новые придаточные корни, корневище может постепенно отмирать и разрушатся в более старой, проксимальной части. При этом более молодые боковые ветви становятся самостоятельными, и растение переходит из стадии куртины в следующую стадию - клона. Молодая часть корневища обычно “продвигается” вперед, перенося почки возобновления в новые точки, на то или иное расстояние от прежних надземных побегов.
Осевой части корневищ свойственен ряд особенностей анатомического строения, отличающих их от надземных стеблей. У двудольных рано развивается перидерма; для вторичной ксилемы характерно обилие паренхимы, слабое развитие механических тканей; иногда хорошо выражена эндодерма. У однодольных значительно развита первичная кора и центральный цилиндр с перициклом (из нескольких слоев клеток); проводящие пучки - концентрические амфивазальные (Игнатьева, 1983).