Мониторинговые исследования ценопопуляций Arctagrostis latifolia (R. Br.) Griseb были начаты с 2012 г. в условиях южной гипоарктической тундры окрестности п. Походск Нижнеколымского района Республики Саха (Якутия).
Многолетний травянистый длиннокорневищный вид Arctagrostis latifolia имеет циркумполярный метаарктический ареал. По эколого-ценотической классификации является тундровым политопным видом, что обусловливает выбор данного вида для мониторинговых популяционных исследований.
Целью работы является изучение динамики морфологических параметров Arctagrostis latifolia за 2012 – 2014 гг. в зависимости от климатических и эколого-фитоценотических факторов.
Исследования проводились на пойменной и надпойменной террасе, в непосредственной близости от реки Колыма в сообществах валиково-полигональных тундрово-болотных комплексов.
Выделено три основных мониторинговых участка: «Полигон», «Южный» и «Северный». На участке «Полигон» условно было выделено 3 относительно различных по сообществам точек (основной участок, 15 озер и точка у реки Виски). На участке «Северный» также выделено 2 точки (первая и вторая). На участке «Южный» выделена 1 точка. На каждой точке, в свою очередь, сообщества подразделялись по рельефу: на пологих ровных местах – валики, на понижениях – мочажины, и полоса между ними – переходная зона.
На валиках часто встречаются ерниково-кустарничково-влагалищнопушицево-лишайниково-зеленомошные тундры. На мочажинах распространены пушицево-осоковые болота. На переходной зоне ерниково-кустарничково-лишайниково-зеленомошные и пушицево-осоково-сфагновые тундры.
За 2012 г. исследовано 270 особей, 2013-390 особей и 2014 г. – 450 особей. Всего проанализировано 1110 особей. У каждой особи было измерено по 16 морфологических параметров.
Результаты анализа климатических условий за годы мониторинговых исследований показали различия в наступлении сроков, продолжительности, среднесуточной температуры и суммы температур вегетационного периода (табл. 1). По срокам, наступление вегетационного периода зафиксировано в 2012-2013 гг. – в начале мая, в 2014 г. – в конце второй декады мая. Наиболее продолжительный период вегетации наблюдался в 2013 г. Лето 2012 г. было прохладное и дождливое. В 2013 г. лето было теплое и сухое. В 2014 г. наблюдалось позднее наступление вегетации, но лето, особенно конец лета, было очень теплым и продолжительным.
Таблица 1
Климатические условия места исследования за 2012-2014 гг. (по п. Черский Нижнеколымского района)
2012 |
2013 |
2014 |
|
Вегетационный период (+5; +5°С) |
|||
начало |
5 мая |
3 мая |
17 мая |
конец |
8 сентября |
20 сентября |
19 сентября |
продолжительность дней |
127 |
141 |
126 |
сумма температур (°С) |
1287,5 |
1460 |
1574,5 |
среднесуточная температура (°С) |
10,1 |
10,4 |
12,5 |
число дней с осадками |
37 |
29 |
27 |
Основной период вегетации (+10; +10°С) |
|||
начало |
17 мая |
23 мая |
22 мая |
конец |
23 августа |
6 сентября |
17 сентября |
продолжительность дней |
99 |
107 |
119 |
сумма температур (°С) |
1183,5 |
1341,5 |
1550 |
среднесуточная температура (°С) |
12,0 |
12,5 |
13,0 |
число дней с осадками |
29 |
20 |
25 |
Нами проведено сравнение морфологических параметров за 2012-2014 гг. с использованием непараметрического дисперсионного анализа, который показал, что по большинству морфопараметров имеются различия по годам. В 2013 г. зафиксированы наибольшие по значению параметры по таким признакам, как высота побега, длина листовой пластинки 1 листа, длина соцветия и длины междоузлий соцветия. В 2014 г. наблюдались наименьшие значения высоты побега, числа листьев и длины листовой пластинки, но большее число колосков. В 2012 г. особи Arctagrostis latifolia отметились большими значениями вегетативной части (длины листовых параметров), но меньшими значениями репродуктивных структур (табл. 2).
Различия морфологических параметров Arctagrostis latifolia наблюдаются и по сообществам (рис. 1). Наибольшие значения высоты побега и длины соцветия наблюдались на валиках и переходах в 2013 г., а на мочажинах наибольшие значения отмечены в 2012 г. (рис. 1а).
По числу колосков наибольшие значения отмечены во всех сообществах 2014 г. (рис. 1б).
Таблица 2
Среднее арифметическое значение морфологических признаков Arctagrostis latifolia за 2012 – 2014 гг. и H-функция непараметрического дисперсионного анализа (Kruskal-Wallis ANOVA)
Морфологические параметры |
Годы исследований |
H |
|||
2012 |
2013 |
2014 |
|||
Высота побега |
60,92 |
64,66 |
59,26 |
54,66 |
|
Число метамеров на генеративном побеге |
3,11 |
3,07 |
2,76 |
67,99 |
|
Длина листовой пластинки 1 листа |
8,02 |
9,51 |
7,46 |
69,52 |
|
Длина листовой пластинки 2 листа |
11,40 |
11,19 |
10,61 |
3,87 |
|
Длина листовой пластинки 3 листа |
7,64 |
6,95 |
6,59 |
7,63 |
|
Длина влагалища 1 листа |
12,60 |
12,55 |
7,25 |
548,27 |
|
Длина влагалища 2 листа |
9,22 |
8,87 |
9,62 |
15,99 |
|
Длина влагалища 3 листа |
7,58 |
7,19 |
8,65 |
77,55 |
|
Длина соцветия |
10,53 |
11,18 |
10,85 |
11,72 |
|
Число колосков в нижней ветке |
6,64 |
8,75 |
16,70 |
272,96 |
|
Длина междоузлий соцветия снизу |
1 |
2,34 |
2,57 |
2,42 |
19,21 |
2 |
1,93 |
2,08 |
1,99 |
12,94 |
|
3 |
1,51 |
1,63 |
1,53 |
13,89 |
|
Длина веточек на узлах соцветия |
1 |
2,52 |
2,71 |
2,51 |
5,60 |
2 |
1,98 |
2,89 |
2,77 |
177,98 |
|
3 |
1,55 |
2,53 |
2,41 |
267,52 |
Примечание: жирным шрифтом отмечены статистически значимые различия
Рис. 1. Динамика морфологических параметров по сообществам за 2012 – 2014 гг. (высота побега)
Рис. 1. Динамика морфологических параметров по сообществам за 2012 – 2014 гг. (число колосков на нижней веточке соцветия)
Рис. 2. Зависимость высоты побега от среднемесячной температуры мая и июня за 2012 – 2014 гг.
На динамику морфологических параметров Arctagrostis latifolia определенное влияние имеют климатические условия. Выявлены статистически значимые корреляции между климатическими и морфологическими параметрами. Так, среднемесячная температура мая влияет на параметры вегетативной структуры – высоту побега, число и параметры листьев (рис. 2), т.к. в это время начинается вегетация, поэтому тем теплее в мае, тем больше энергии затрачивается на развитие вегетативных структур.
Закладка репродуктивных структур происходит у злаков осенью предыдущего года, этим объясняется наибольшее значение числа колосков в 2014 г. (рис. 1), т.к. в предыдущем 2013 г. вегетационный период продолжался до 20 сентября (табл. 1), т.е. осень была теплая и продолжительная. У данного признака статистически значимая корреляционная зависимость с средней температурой сентября (при уровне значимости р равной 0,05).
Таким образом, исследована динамика морфологических параметров в условиях гипоарктической тундры за 2012-2014 гг. и по сообществам. На динамику морфологических параметров влияют климатические условия, из которых наибольший эффект имеют сроки наступления и конца вегетационного периода и их среднемесячная температура.
Исследования проводятся при поддержке мероприятия 2.17 программы развития СВФУ «Биомониторинг тундровых экосистем Северо-Востока России в условиях глобального изменения климата и интенсификации антропогенного процесса».
Библиографическая ссылка
Попова Д.Н., Андреева С.Н., Посельская С.Н. ДИНАМИКА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ARCTAGROSTIS LATIFOLIA В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ГИПОАРКТИЧЕСКОЙ ТУНДРЫ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 2-3. ;URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=12292 (дата обращения: 04.10.2024).