Черника обыкновенная в еловых сообществах южной Карелии

ЧЕРНИКА ОБЫКНОВЕННАЯ В ЕЛОВЫХ СООБЩЕСТВАХ ЮЖНОЙ

КАРЕЛИИ

Морозова К.В., Бормусова Н.Е.

The results of studying anatomo-morfological features of Vaccinium myrtillus L. in spruce associations in the South Karelia are stated in the given paper.

Черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L.) широко распространена в Карелии. Наиболее часто этот вид произрастает в светло- и темно-хвойных, а также мелколиственных лесах, где занимает доминирующее и содоминирующее положения в травяно-кустарничковом ярусе.

Многими исследователями установлено, что черника обладает устойчивостью к неблагоприятным природным условиям и к значительным антропогенным нагрузкам, которая определяется адаптационными механизмами, действующими как на организменном уровне (лабильность морфологических характеристик жизненной формы), так и на популяционном (пластичность онтогенетической и пространственной структур) (Краснов, 1981; Деева, Мазная, 1991; Кравченко, 1990; Ефимова, Мазная, 2005 и др.).

В Карелии в 70 - 80-х годах прошлого века в южной части региона проводилось только изучение ресурсов лекарственного растительного сырья черники (плодов и листьев) и химического состава плодов (Кучко и др., 1981; Кучко, 1987; Белоногова, Зайцева, 1989, 1991 и др.). Исследований анатомо-морфологических особенностей черники в еловых растительных сообществах, которые подвержены антропогенному влиянию, в Карелии не проводились.

Цель - изучить анатомо-морфологические особенности черники обыкновенной (Vaccinium myrtillus L.) в еловых растительных сообществах южной Карелии в условиях антропогенной нагрузки.

Исследования проводились в 2008 году в г. Петрозаводске, в пригородной зоне и в окрестностях поселка Пиньгуба. На городской территории имеются крупные фрагменты естественной лесной растительности. Для выявления растительных сообществ с участием черники использовали маршрутный метод. Геоботанические описания выполнены по общепринятой методике (Ипатов, 2000). В каждом растительном сообществе были заложены пробные площади 10*10м, внутри которых описывались учетные площадки 1*1м. Всего было заложено 8 пробных площадей.

Для определения морфологических особенностей черники проведены биометрические измерения высоты, размеров листа у десяти растений на каждой пробной площади. Анатомическое строение листьев изучали на поперечных срезах с помощью светового микроскопа «Микмед-5» (Фурст, 1979). Биометрические показатели измеряли с помощью окулярмикрометра.

Полученные экспериментальные данные обработаны методами элементарной статистики (Ивантер, Коросов, 2005). Точность опыта установлена в пределах 5 % для всех показателей.

По данным исследования установлено, что наибольшее проективное покрытие (90 %) черники в ельнике черничном на территории г. Петрозаводска (табл. 1). Наименьшее проективное покрытие этого вида определено в ельнике кисличном в пригородной зоне (30 %).

Таблица 1 - Биометрические показатели морфологической структуры черники в еловых сообществах южной Карелии_

Место нахождение Растительное сообщество Проектив ное покрытие, % Длина Высота, листа, см см Шири на листа, см Площадь листа, см

город Петрозаводск ельник черничный 80 24,4± 0,6 2,4 ± 0,02 1,7 ± 0,01 4,2 ± 0,03

ельник черничный 90 19,6± 0,8 2,3 ± 0,03 1,6 ± 0,01 3,8 ± 0,04

ельник черничный 60 27,2± 0,9 2,5 ± 0,02 1,7 ± 0,01 4,2 ± 0,05

ельник черничный 80 34,0 ± 1,0 2,3 ± 0,03 1,5 ± 0,02 3,6 ± 0,06

ельник кисличный 40 18,8± 1,1 2,7 ± 0,02 1,8 ± 0,01 4,8 ± 0,06

ельник кисличный 45 22,5± 0,8 2,3 ± 0,02 1,7 ± 0,01 4,1 ± 0,04

пригородная зона ельник кисличный 30 80 30,3 ± 1,2 2,3 ± 0,03 26,3 ± 0,6 2,5 ± 0,02 1,5 ± 0,02 1,7 ± 0,01 3,7± 0,07 4,4 ± 0,03

окрестности пос. Пиньгуба ельник черничный

В ельниках в черте города этот показатель значительно варьирует. В ельнике черничном черника занимает 60 % пробной площади. В ельнике кисличном отмечено уменьшение проективного покрытия изучаемого вида до 40 - 45 %. В ельнике черничном в окрестностях поселка Пиньгуба установлено значительное проективное покрытие этого вида (80 %).

По данным проведенного исследования высота растений черники в еловых сообществах изменяется от 18,8±1,1 до 34,0±3,2 см. Наибольшая высота полукустарников установлена в ельнике черничном (34,0±3,2 см), наименьшая высота (16,0±2,9 см) - в ельнике кисличном на территории города. В пригородной зоне в ельнике кисличном (30,3±1,2) и в окрестностях поселка в ельнике черничном (26,3±0,6) черника отличается большой высотой.

Размеры листа менее варьируют, чем высота у этого вида. На территории города выявлена черника как с наиболее крупными листьями в ельнике кисличном (длина 2,7±0,02 см, ширина 1,8±0,01 см, площадь 4,8±0,06 см2), так и с листьями наименьших размеров в ельнике черничном (длина 2,3±0,03, ширина 1,5±0,02, площадь 3,6±0,06).

Следует отметить, что в ельнике кисличном в пригородной зоне этот вид характеризуется небольшими листьями по длине (2,3±0,03 см), ширине (1,5±0,02 см) и площади (3,7±0,07 см2). В окрестностях поселка в ельнике черничном размеры листьев несколько крупнее (длина 2,5±0,02, ширина 1,7±0,01), особенно по площади листовой пластинки (4,4±0,03 см2).

Исследование анатомических особенностей листьев показало, что листья черники в ельнике кисличном в городской черте отличаются наибольшими биометрическими показателями клеток тканей. Так, общая толщина листовой пластинки составляет 11,2±1,5 мкм, длина клеток верхнего эпидермиса - 3,6±0,2

мкм, ширина - 1,9±0,1 мкм, длина клеток нижнего эпидермиса - 2,8±0,1 мкм, ширина - 1,0±0,1 мкм, длина клеток палисадного мезофилла - 2,4±0,1 мкм, ширина - 1,4±0,1 мкм, диаметр клеток губчатого мезофилла - 2,3±0,1 мкм.

В ельнике черничном установлено небольшое варьирование размеров клеток тканей листовой пластинки черники. Общая толщина листа изменяется от 9,2±0,3 до 10,0±0,5 мкм, длина клеток верхнего эпидермиса - от 2,4±0,1 до 3,0±0,1 мкм, ширина - от 1,1±0,1 до 1,4±0,1 мкм, длина клеток нижнего эпидермиса - от 1,7±0,1 до 2,1±0,1 мкм, ширина - от 0,9±0,1 до 1,1±0,1 мкм. Размеры клеток палисадного мезофилла имеют следующие значения. Длина от 2,0±0,1 до 2,5±0,1 мкм, ширина от 1,2±0,1 до 1,6±0,1 мкм. Диаметр губчатого мезофилла составляет от 1,7±0,1 до 2,0±0,1 мкм.

Размеры клеток тканей листьев в ельнике черничном в окрестностях поселка входят в диапазон варьирования значений клеток листьев черники на территории города. В пригородной зоне в ельнике кисличном биометрические показатели клеток тканей листьев ниже, чем в черте города.

Таким образом, наибольшая высота черники обыкновенной установлена в ельнике черничном, размеры листьев и клеток тканей листовой пластинки - в ельнике кисличном на территории г. Петрозаводска. Хорошо развитые парциальные кусты черники, которые занимают большое проективное покрытие в еловых сообществах в черте города, указывают на устойчивость этого вида к антропогенной нагрузке.

Литература

1. Белоногова Т.В., Зайцева Н.Л. Эколого-биологические особенности хозяйственно ценных растений Карелии. -Петрозаводск. 1989. -168 с.

2. Белоногова Т.В., Зайцева Н.Л. Ресурсы лекарственного сырья в Карелии и вопросы их охраны // Изучение лекарственных растений Карелии. -Петрозаводск. 1991. -С. 4-12.

3. Деева Н.М., Мазная Е.А. Влияние атмосферного загрязнения на состояние черничников Кольского полуострова// Эколого-географические проблемы сохранения и восстановления лесов Севера. Тез. докл. Всес. науч. конф., посвященной 280-летию со дня рождения М.В. Ломоносова. -Архангельск. 1991. -С. 125-128.

4. Ефимова М.А., Мазная Е.А. Особенности морфологической структу-ры подземных и надземных органов Vaccinium myrtillus L. и V. vitis-idaea L. в условиях атмосферного загрязнения // Проблемы экологии растительных сообществ Севера. -СПб. 2005. -С. 161-174.

5. Ивантер Э.В., Коросов А.В. Элементарная биометрия. -Петрозаводск: изд-во ПетрГУ, 2005. -104 с.

6. Ипатов В.С. Методы описания фитоценоза. -СПб.: изд-во СПб. ун-та, 2000. -53 с.

7. Кравченко А.В. Структура и развитие побега кустарничков Vaccinium myrtillus L., V. vitis-idaea L. и Arctostaphylos uva-ursi (L.) Spreng. в ценопопуляциях под влиянием рекреации в Южной Карелии: Автореф. дис. ... канд. биол. наук.- Л. 1990. -22 с.

8. Краснов В.П. Влияние антропогенных факторов на произрастание черники в Украинском Полесье // Лесное хозяйство. -1981. -№ 3. -С. 64-68.

9. Кучко А.А. Лекарственные травы и кустарнички березняков южной Карелии //Ресурсы лекарственных и ягодных растений лесов и болот Карелии. -Петрозаводск. 1987. -С. 6070.

10. Кучко А.А., Белоногова Т.В., Воронова Т.Г., Зайцева Н.Л. Урожайность черники в лесах южной Карелии // Ресурсы недревесной продукции лесов Карелии. -Петрозаводск: Карельский филиал АН СССР, 1981. -С. 28-40

11. Фурст Г.Г. Методы анатомо-гистохимического исследования растительных тканей. -М. 1979. -155 с.