Эколого-фитоценотическая оценка структуры ценопопуляции подорожника большого (Plantago major L. ) в урочище "Солнечный" Саратовской области

квалификационную работу будут включены студенты, магистранты и аспиранты биологического профиля обучения и молодые учёные. Решение вышеобозначенной задачи будет способствовать формированию альтернативного бренда Оренбургской области — линии высокоэкологичной, натуральной лечебно-профилактической и косметической продукции.

Литература

1. Резвякова С.В., Гурин А.Г. Экологическая политика РФ: основные пути реализации в Орловской области. Орел, 2015. 168 с.

2. Коломиец Н.Э., Туева И.А. [и др.] Оценка перспективности некоторых видов лекарственного растительного сырья с точки зрения их экологической чистоты // Химия растительного сырья. 2004. № 4. С. 25-38.

3. Бокова Т.И. Экологические основы инновационного совершенствования пищевых продуктов: монография. Новосибирск: Изд-во НГАУ, 2011. 284 с.

4. Tinkov A.A. Effect of high fat diet on macroelement content in hair and adipose tissue of wistar rats / A.A. Tinkov, E.V. Popova, A.A. Nikonorov, V.S. Polyakova, A.V. Skalny // Trace Elements and Electrolytes. 2014. Т. 31. № 4. С. 156-159.

5. Гусев Н.Ф. Оценка антибактериальной активности и содержания биологически активных веществ галеновых препаратов из сырья Veronica L. / Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина, Г.В. Петрова, М.В. Сычёва // Биофармацевтический журнал. 2012. Т. 4. № 6. С. 17-22.

6. Tinkov A.A. Alteration of local adipose tissue trace element homeostasis as a possible mechanism of obesity-related insulin resistance / A.A. Tinkov, A.V. Skalny, E.V. Popova, O.N. Nemereshina, a E.R. Gatiatulin, A.A. Nikonorov, A.I Sinitskii., M.G. Skalnaya // Medical Hypotheses. 2015. Т. 85. № 3. С. 343-347.

7. Рябухина М.В., Рябинина З.Н., Колодина М.В. Современное состояние флоры Общего Сырта и правовые основы охраны отдельных видов растений // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 10 (185). С. 257-260.

8. Рябухина М.В. Особенности анатомо-морфологического строения Salvia Stepposa степной зоны Оренбургского Предуралья / М.В. Рябухина, Н.Ф. Гусев, О.Н. Немерешина, З.Н. Рябинина. СПб., 2015. С. 63-64.

Эколого-фитоценотическая оценка структуры ценопопуляции подорожника большого (Plantago major L.) в урочище «Солнечный» Саратовской области

Б.Д. Шатаханов, аспирант, ФГБОУ ВО Саратовский ГУ

В настоящее время наблюдается усиленный интерес к фитотерапии. Лекарственные растения содержат сбалансированный комплекс действующих веществ и не имеют выраженных побочных эффектов, которые наблюдаются у лекарственных препаратов химического синтеза. Бесконтрольные заготовки местными жителями лекарственных растений для удовлетворения личных нужд и для сбыта на рынках приводят к уничтожению их зарослей. На научной основе необходимо сбалансировать расходование ресурсов лекарственных растений и их возобновление с целью обеспечения ежегодного продуцирования фитоценозов [1].

Целью исследования являлась оценка состояния популяции пдорожника большого — Plantago major и флористического состава фитоценоза с его участием как фактора экологического оптимума произрастания вида. Подорожник большой относится к семейству подорожниковых (Plantaginaceae) и является официальным лекарственным растением. Комплекс биологически активных веществ, содержащихся в подорожнике, обладает антимикробной, анти-оксидантной и гиполипидемической активностью. В исследованиях С.А. Сосниной показано, что листья подорожника большого содержат полисахариды, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, иридоиды, дубильные вещества, микроэлементы [2]. Заросли подорожника обнаружены в урочище «Солнечный» Балашовского района Саратовской области.

Материал и методы исследования. Урочище «Солнечный» расположено за дачным массивом в окрестности пос. Ветельный Балашовского района

Саратовской области. Урочище носит название садоводческого товарищества. Расстояние от г. Балашова до него - 5 км на юго-восток. К нему ведут две дороги - от пос. Ветельный грунтовая, вдоль полей, другая, асфальтированная, в сторону пос. Первомайский. От дачных домиков начинается понижение рельефа, по которому течёт ручей, берущий начало от разветвлённой сети балок и оврагов. Он имеет выраженную пойму, шириной 5-10 м, глубиной до 0,5 м. Летом ручей полностью пересыхает. На склонах, спускающихся к ручью, идёт выпас КРС. Район исследования находится в зоне типчаково-ковыльных степей. Почвы -чернозём обыкновенный. Содержание гумуса в слое 0-20 см - 7,8%, гидролизуемого азота - 153 мг/кг почвы, подвижного фосфора - 124 мг/кг почвы, обменного калия — 170 мг/кг почвы, pH(KCl) — 6,2.

В ходе работы были использованы общепринятые методы геоботанических описаний [3, 4, 10]. При выделении онтогенетических состояний опирались на периодизацию онтогенеза, предложенную Т.А. Работновым, в дальнейшем уточнённую А.А. Урановым и его учениками. Тип ценопопуляции определяли по классификации Т.А. Работнова, а также на основе совместного использования критериев возрастности и эффективности - «дельта-омега» Л.А. Животовского [5-10].

Результаты исследования. P. major - кистекор-невой травянистый многолетник. Голарктический плюризональный. Гемикриптофит. Мезофит, мезо-троф. В районе исследования занимает площадь в среднем 0,02 га, её географические координаты -51°49'021" с.ш., 43°17'511" в.д. Заросль, практически одновидовая, идёт по тропинке к ручью. Проективное покрытие вида - до 90%.

По краям тропинки (ширина до 1 м) произрастают семь видов. Из них три вида относятся к семейству розоцветных (Rosaceae). Это ирга обыкновенная (Amelanchier spicata (Lam.) K. Koch.), шиповник майский (Rosa majalis Herrm.), малина обыкновенная (Rubus idaeus L.). Все три вида мезофиты, мезотрофы, а малина, кроме того, является ещё эвтрофом и нитрофилом. Крапива двудомная, (Urtica dioica L.), семейства крапивных (Urticaceae) — мезофит, гигрофит, эвтроф, нитро-фил; цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.), семейства сложноцветных (Asteraceae) — ксероме-зофит, мезотроф, эвтроф. Крапива и цикорий в свою очередь образуют лужок. Клён ясенелистный (Acer negundo L.), семейства кленовых (Aceraceae) — мезофит, мезотроф, карагана кустарниковая (Caragana frutex (L.) K. Koch.), семейства бобовых (Fabaceae) — ксерофит, эвтроф. Искусственные насаждения караганы, клёна и ирги образуют труднопроходимые заросли, из-за этого тропинка имеет малую антропогенную нагрузку (1—2 чел. в час). Тропинка резко опускается к ручью и соединяется с магистральной тропой (2—3 м шириной), ведущей к пруду. Здесь ценопопуляция подорожника изреживается, проективное покрытие вида составляет не более 20%. Биомасса же растений становится выше, что связано с возрастом онтогенетических состояний и режимом увлажнения. Фитоценотическое окружение состоит из пяти видов: алтей лекарственный (Althaea officinalis L.), семейства мальвовых (Malvaceae) — мезофит, гигрофит, мезотроф, эвтроф; частуха подорожниковая (Alisma plantago-aquatica L.), семейства частуховых (Alismataceae) — гигрогидрофит, эвтроф; лебеда красивоплодная (Atriplex calotheca (Rafn) Fries.), семейства маревых (Chenopodiaceae); кипрей волосистый (Epilobium hirsutum L.), семейства кипрейных (Onagraceae) — гигрофит, эвтроф, нитрофил; репешок обыкновенный (Agrimonia eupatoria L.), семейства розоцветных (Rosaceae) — ксеромезофит, мезотроф.

О продолжительности существования вида можно говорить, зная биоморфологические особенности растения на разных этапах развития. Морфометрические показатели и накопление биомассы в онтогенезе P. major приведены в таблице 1.

При переходе от одного онтогенетического состояния к другому увеличивалась высота растений.

Средневозрастные растения были в 6 раз выше ювенильных. В каждом возрастном состоянии наблюдалось увеличение количества листьев на 1—2 шт. Разница длины листьев между ювенильны-ми растениями и среднегенеративными составила 4,59 и 19,90 см соответственно, что было больше в 4 раза.

Также увеличилась и ширина листовой пластинки, которая у среднегенеративных особей насчитывала 11,91 см. Это в 5 раз выше, чем у растений ювенильной фракции.

В процессе онтогенеза наблюдалось существенное увеличение биомассы P. major. Наибольший прирост биомассы — в 11 раз отмечен у вирги-нильных особей (9,93 мг) по сравнению с имма-турными растениями (0,84 мг). Биомасса особей среднегенеративной фракции была выше в 59 раз по сравнению с ювенильными растениями.

Проведённый анализ возрастной структуры ЦП P. major показал определённое количественное соотношение возрастных групп (табл. 2). Ценопопуляция неполночленная, при обследовании не обнаружены проростки, старые генеративные растения и особи постгенеративной фракции (рис.).

Онтогенетический спектр — одновершинный с максимумом в области виргинильных растений (47,8%). В возрастном спектре исследованной ценопопуляции доминируют прегенеративные особи — 76,5% от общего числа проанализированных растений.

Среди растений генеративной фракции преобладают молодые генеративные особи (10,4%).

Высокие значения индексов возобновляемости, генеративности и замещения свидетельствуют

60 -

50

j im v g, g

онтогенетические состояния Рис. - Онтогенетическая структура ЦП P. major

1. Морфометрические показатели и накопление биомассы в онтогенезе P. major

Онтоге- Высота растения, см Количество листьев, шт. Длина листовой пластинки, см Ширина листовой пластинки, см Биомасса

состояния minmax X±Sx minmax X±Sx minmax X±Sx minmax X±Sx растений, мг

J 3,2-5,6 4,49±0,26 3-4 3,6±0,52 3,6-5,8 4,59±0,81 1,5-3,1 2,31±0,19 0,45±0,02

Im 6,7-15,3 9,97±1,04 4-5 4,4±0,16 6,7-9,5 8,02±0,98 2,9-5,2 4,19±0,29 0,84±0,09

V 16,8-24,7 20,41±0,84 5-7 5,7±0,26 8,9-17,6 13,96±1,09 4,3-8,9 6,25±0,49 9,93±0,25

gi 19,5-32,1 22,06±2,67 5-8 6,1±0,23 12,5-26,7 17,33±1,65 6,1-15,4 9,17±0,90 17,88±0,53

g2 23,8-33,2 27,29±1,12 7-10 8,7±0,30 13,2-27,5 19,90±1,71 7,4-19,3 11,91±1,41 26,47±1,52

2. Характеристика возрастного состава ЦП P. major

3. Демографические показатели ЦП P. major

об устойчивом состоянии ЦП P. major в данных эколого-фитоценотических условиях (табл. 3). Индекс замещения, показывающий отношение плотности подроста ко всей возрастной части це-нопопуляции, также имеет закономерно высокое значение (1зам=0,8).

Анализ возрастной структуры ценопопуляции P. major на основании индексов возрастности (Д) и эффективности (щ) (классификация «дельта-омега») показал, что ЦП соответствует молодому типу. По классификации Т.А. Работного ЦП P. major является инвазионной.

Выводы. Заросль P. major, расположенная в урочище «Солнечный», практически одновидо-вая, имеет площадь 0,02 га. Во флористическом окружении в среднем не более 7 видов. Все виды растений в фитоценозах с участием P. major тре-

бовательны к условиям увлажнения и почвенному плодородию. Исследуемая ценопопуляция характеризуется одновершинным возрастным спектром, в котором максимум располагается в молодой генеративной (g1) части. Процессы самоподдержания в ценопопуляции идут интенсивно. Устойчивость обеспечивается высокой семенной продуктивностью и интенсивным семенным возобновлением.

Литература

1. Смирнова Е.Б., Семёнова Н.Ю., Невзоров А.В. Распространение Sanguisorba officinalis L. и Gentiana pneumonanthe L. в восточной части Окско-Донской равнины и состояние их популяций // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 3 (59). С. 60—63.

2. Соснина С.А. Сравнительное фармакогностическое изучение, стандартизация сырья и фитопрепаратов видов рода Plantago L.: автореф. дисс. ... канд. фарм. наук. Пермь, 2009. 24 с.

3. Березуцкий М.А., Шилова И.В., Панин А.В. [и др.]. Методы полевого изучения лекарственных растений: учеб. пособие. Саратов: ИЦ «Наука», 2007. 24 с.

4. Семенова Н.Ю., Смирнова Е.Б., Семенова Е.А. Состояние ценопопуляции Hyacinthella leucophaea (С. Koch) Schur) в Балашовском районе // Проблемы развития науки и образования: теория и практика: сб. науч. трудов по матер. Междунар. науч.-практич. конф. 31 августа 2015 г.: в 3 частях. Ч. I. М.: «АР-Консалт», 2015 г. С. 38-40.

5. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3-7.

6. Злобин Ю.А., Скляр В.Г., Клименко А.А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методы изучения. Сумы: Университетская книга, 2013. 439 с.

7. Работнов ТА. Определение возрастных состояний популяций видов в сообществе // Полевая геоботаника. М.-Л.: Наука.

1974. Т. 3. С. 132-208.

8. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Научные доклады высшей школы. Биологические науки.

1975. № 2. С. 7-34.

9. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии) / Л.Б. Заугольнова, Л.А. Жукова, А.С. Комаров. М.: Наука, 1988. 181 с.

10. Онтогенетический атлас растений: научное издание / Л.А. Жукова, О.П. Ведерникова, Т.В. Иванова [и др.] / Под. ред. Л.А. Жуковой. Йошкар-Ола: МарГУ, 2007. Т. V. 372 с.

Возрастные состояния, % Z, шт.

J Im V gi g2

12,2 22,3 47,8 10,4 7,3 93

Онтогенетические индексы ЦП P. major

Индекс возобновляемости (1возобн) Индекс генеративности (1генср) Индекс замещения (1зам) Индекс общей возрастности (1возр) Дю Возрастной спектр Тип популяции по Л. А. Животовскому Тип популяции по Т.А. Работнову 82,3 17,8 0,8 0,2 0,19/0,41 Левосторонний Молодая Инвазионная

Анализ современных проблем флорогенетики

В.И. Авдеев, д.с.-х.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

В 2018 г. исполняется 125 лет со дня рождения М.Г. Попова — выдающегося флориста и фито-систематика, неутомимого путешественника в Северной Евразии, одного из первых соратников Н.И. Вавилова. М.Г. Попов являлся и основателем новой науки — флорогенетики, которая возникла 55 лет назад [1]. Сам М.Г. Попов считал флороге-нетику частью исторической фитогеографии. Но по Р.В. Камелину [2], последователю М.Г. Попова, флорогенетика основана на изучении древних и современных ареалов природных видов растений с широким использованием данных ряда других наук — биохимии и молекулярной биологии, кариологии и т.п. В наше время большое развитие получили очень необходимые для флорогенетики исследования по палеоботанике, палеогеографии. Однако в литературе отмечают неполноту палео-

летописи, особенно для цветковых растений. По ним более всего есть данные на уровне рода и рангом выше, реже — на уровне видов. Менее всего данных имеется для травянистых видов, а также обитавших в засушливых, в т.ч. в степных, условиях. Кроме того, нужно учитывать, что всеобщей чертой любых местных флор является разновозрастность населяющих видов, возникновение их из разных источников [2, 3 и др.]. Поэтому необходима дифференциальная оценка возраста таксонов (родов, видов) на всём протяжении своих ареалов. Только тогда возможно быстро выявить пути расселения таксонов, а тем самым — центр их происхождения. Для этого пригодны экспресс-методы молекулярной биологии, в т.ч. апробированный метод белковых электрофоретических маркёров [4—6].

В задачу статьи входит анализ ряда важнейших разработок М.Г. Попова и его последователей в области флорогенетики, разрешение возникших