Растения-полупаразиты в экологии биоценозов

Растения-полупаразиты в экологии биоценозов

О.А. Киселева

Ботанический сад Уральского отделения РАН

В последние годы за рубежом сделан ряд громких открытий в экологии паразитических растений, что доказало перспективность исследований в этой области. Целью проведенной работы было изучение взаимоотношений полупаразитических растений семейства Scrophulariaceae Juss. в рамках естественных фитоценозов. При этом решались следующие задачи: сравнение фитоценотичекого окружения различных представителей паразитических норичниковых; выявление круга растений-хозяев и анатомической специализации разных видов паразитов; выяснение влияния паразитических растений на состав и структуру фитоценозов. На основе полученных данных были сделаны выводы о гостальной специфичности, ценотической приуроченности [2], анатомической специализации полупаразитических норичниковых [3]. В данной статье приводятся ссылки на все используемые в комплексном исследовании методики, обсуждаются полученные результаты, делается вывод об экологической нише и выстроена модель поведения полупаразитических норичниковых в ествественных биоценозах.

В качестве объектов исследования были выбраны 9 тривиальных для Урала видов: Melampyrum cristatum L.; M.pratense L.; Rhinanthus vernalis Schischk. et Serg.; R.aestivalis Schischk. et Serg; R.minor L.; Euphrasia pectinata Ten.; E.brevipila Burn. et Gremli; Odontites vulgaris Moench; Pedicularis uralensis Vved. В общей сложности было произведено около 200 описаний площадок, содержащих полупаразитические норичниковые, в каждом из которых глазомерно отмечали состав видов, общее обилие растений, проективное покрытие, обилие паразитического растения. Данные обрабатывались по разработанной нами методике [1] согласно с общими требованиями к математической обработке материалов биологических исследований. Проведены анатомические работы по изучению подземных контаков полупаразитов с видами-хозяевами в тех же сообществах [2] и особенностей организации вегетативной сферы полупаразитов [3].

Отмечено, что в пределах небольших исследуемых площадок несмотря на высокую антропогенную нагрузку и наличие растений-полупаразитов присутствовало большое число видов, сохранялось высокое среднее проективное покрытие, что объясняет предложенная нами схема. В нарушенных местообитаниях биомасса автотрофных растений невелика, борьба за свет минимальна, поэтому там успешно поселяются полупаразитические растения, их питание осуществляется частично за счет возможностей растений-хозяев, как правило, злостных многолетних сорняков. В результате растительное сообщество продолжает свое существование, создавая трофическую основу и нишу обитания для других живых существ, при этом полупаразиты дают возможность проникнуть в фитоценоз другим видам, угнетая виолентов. За счет многохозяйственности малоспециализированных паразитических растений трофическая нагрузка на сообщество в целом распределяется между всеми компонентами.

Хотя высокая степень синантропизации сообществ имеет место не для всех видов полупаразитических растений, для исследуемых представителей доля синантропных видов в окружении высока [1], многие из них становятся хозяевами [2].

Дополнительными исследовнаиями предстоит проверить, угнетают ли полупаразиты синантропную флору в пользу восстановления естественной, либо напротив, участвуют в механизме закрепления на участке синантропной флоры.

Анализ гостальной специфичности и черт анатомической специализации полупаразитов показал, что есть черты сближающие полупаразитические норичниковые с рудеральными растениями, а так же со стресс-толерантами (патиентами) [1]. На основе сравнения полученных сведений с данными об экотопической приуроченности ислледуемой группы паразитов (многие виды произрастают в резко неблагоприятных, но ненарушенных условиях) была сформулирована гипотеза: изначально полупаразитические растения занимали в природе экологическую нишу стресс-толерантов (экотопичаских, фитоценотических), впоследствии именно такие растения дали начало широко распространившимся и более агрессивным видам сорного характера.

Мы пришли к выводу, что паразитические растения могут оказывать ряд негативных и положительных воздействий на своих хозяев, и это дает им возможность воздействовать на структуру и функционирование растительных сообществ.

В зависимости от окружения и абиотических условий, виды полупаразитических норичниковых приближаются по поведению ближе то к рудералам, то к патиентам. Предложенная нами модель влияния полупаразитов на фитоценозы, безусловно, нуждается в уточнении, однако уже на данном этапе частично объясняет устойчивость сообществ с участием полупаразитов.

Список литературы

1. Киселева О.А. Актуальные направления исследований полупаразитических растений на Урале / О.А. Киселева // Ботанические исследования на Урале: материалы регион. с междунар. участием науч. конф. – Пермь: Изд-во Перм. ун-та, 2009. – С. 169-173. 

2. Третьякова О.А. Изучение гостальной специфичности паразитических растений семейств Scrophulariaceae, Cuscutaceae на Урале / О.А. Третьякова. // Биотехнология – охране окружающей среды. – М.: Графикон-принт, 2005. – С. 505-508.

3. Эколого-анатомические адаптации вегетативной сферы однолетних полупаразитических норичниковых (Scrophulariaceae Juss.) к паразитическому существованию / О.А. Киселева [и др.] // Плодоводство и ягодоводство России. – М.: Наука, 2010. – Т. 23. – С. 288-301.