Термин "виталитет" был предложен Ю.А. Злобиным в 1984 г., под которым понимался комплекс количественных показателей, отражающих интенсивность процессов роста и формообразования, а также продуктивность особей ценопопуляции. Методика оценки виталитетного состава основана на дифференциации растений одного онтогенетического состояния на классы виталитета, выделяемые по определенным морфометрическим показателям, с вычислением среднего арифметического ( х¯ ), значения разности между средним арифметическим выборки и генеральной совокупности (tSх¯ ) и установлением интервала ранжировки (х¯ - TSх¯;х¯ +TSх¯). В качестве объектов виталитетного анализа используются растений того онтогенетического состояния, которое в наибольшей степени влияет на самоподдержание ценопопуляции (семенной, вегетативное, смешанное), а факторный и корреляционный анализы позволяют выделить среди различных биометрических показателей детерминирующий комплекс признаков. Для обработки полученных данных составляют виталитетные спектры, отражающие соотношения растений высшего (а), промежуточного (b) и низшего (с) классов виталитета, а также определяют индекс качества ценопопуляции (Q=1/2(a+b)) (Злобин,1989). Таким образом, виталитетная структура является важной характеристикой, отражающей гетерогенность жизненности особей в пределах определенной возрастной группы, и, в комплексе с оценкой демографической структуры, является показателем напряженности конкуренции и степени адаптированности растений к условиям среды.
Для оценки напряженности внутрипопуляционной и межвидовой конкуренции в качестве объектов исследования нами были выбраны ценопопуляции типичных патиентов лесных сообществ: молодило русское (Sempervivum ruthenicum) и джовибарба побегоносная (Jovibarba sobolifera). Популяции данных видов произрастали в крупных лесных массивах южной границы лесостепной зоны (Усманский, Хреновской боры, Хоперский государственный биосферный заповедник) в сосняках разнотравнозеленомошных, где они находятся под постоянным конкурентным давлением со стороны эдификаторов фитоценозов и доминантов травяного яруса. Виталитетная структура была обследована в 4 ценопопуляциях Sempervivum ruthenicum и в 1 ценопопуляции Jovibarba sobolifera. Местообитания исследуемых ценопопуляций довольно однородны по условиям среды, но некоторые отличия все же существуют. Популяция 1 Sempervivum ruthenicum располагалась в сосняке редкотравно-зеленомошном, травяной ярус составляют Antennaria dioica, Helichrysum arenarium, Koeleria glauca и др. Популяция 2 молодила русского находилась в сосняке с дубом разнотравно-зеленомошном, в травостое - Calamagrostis epigeios, Poa angustifolia, Cytisus ruthenicus. Популяция 3 Sempervivum ruthenicum располагалась в сосняке редкотравно-зеленомошном, подвергавшемуся низовому пожару, травяной ярус составляют Calamagrostis epigeios, Galium verum. Популяция 4 молодила находилась в сосняке с дубом разнотравно-зеленомошном после низового пожара, в травяном ярусе доминировалм Elytrigia repens, Calamagrostis epigeios. Популяция 5 Jovibarba sobolifera находится в верхней части склона на опушке сосняка разнотравно-зеленомошного, травяной ярус составляют Agropyron cristatum, Verbascum lychnitis, Hieracium umbellatum, Galium verum, Antennaria dioica.
При изучении виталитета ценопопуляций учитывались морфометрические параметры виргинильных особей, т.к. растениям этой группы принадлежит ведущая роль в обеспечении вегетативного самоподдержания ценопопуляций. Наибольшие значения диаметра розетки и длины розеточных листьев отмечены у особей ценопопуляций 1 и 4, для которых характерно преимущественно вегетативное самоподдержание. Эффективное вегетативное размножение виргинильных растений в данных ценопопуляциях обуславливает образование минимального количества столонно-розеточных побегов при их максимальной длине. В ценопопуляциях 2 и 3, для которых характерно наибольшее количество виргинильных растений, но эффективность вегетативного размножения низка, отмечены меньшие значения диаметра розеток и размеров розеточных листьев, но образуется большее количество коротких столонно-розеточных побегов. В ценопопуляции Jovibarba sobolifera значения всех параметров ниже, чем в ценопопуляциях Sempervivum ruthenicum.
Анализ виталитетных спектров показывает, что в различных эколого-ценотических условиях формируется разная виталитетная структура. Ценопопуляции 1 Sempervivum ruthenicum и 5 Jovibarba sobolifera в ненарушенных сосняках редкотравно-зеленомошных относятся к категории процветающих с индексами качества Q равными 0.425 и 0.375 соответственно. В сообществах, на которые воздействовал пирогенный фактор, ценопопуляции 3 и 4 относятся к категории равновесных и близких к равновесным с индексами качества Q 0.323 и 0.292 соответственно. Ценопопуляция 2 в сосняке с дубом разнотравнозеленомошном относится к категории депрессивных с индексом качества Q равном 0.193.
В результате исследований виталитетного состава, в комплексе с анализом демографической структуры ценопопуляций, установлена зависимость этих показателей от напряженности конкуренции в конкретном растительном сообществе. В ненарушенных фитоценозах с относительно высокой видовой насыщенностью (сосняки с дубом разнотравно-зеленомошные) влияние доминантов сильнее, что ведет к снижению жизненности виргинильных особей в ценопопуляциях молодила и джовибарбы. Близкие к оптимальным для ценопопуляций Sempervivum ruthenicum и Jovibarba sobolifera эколого-ценотические условия формируются при ослаблении влияния конкурентов, которое может быть обусловлено, или их немногочисленностью в данных условиях среды, или является следствием деструкции растительного сообщества.
Библиографическая ссылка
Кирик А.И., Никулин А.В. Оценка виталитетного состава ценопопуляции, как показателя напряженности конкуренции // Успехи современного естествознания. – 2003. – № 9. – С. 70-72;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=14984 (дата обращения: 18.04.2024).