КЛИМЕНКО ГАННА ОЛЕКСАНДРІВНА СТРУКТУРА ТА ДИНАМІКА ПОПУЛЯЦІЙ РІДКІСНИХ РОСЛИН НАЦІОНАЛЬНОГО ПРИРОДНОГО ПАРКУ «ДЕСНЯНСЬКО-СТАРОГУТСЬКИЙ» І ПРИЛЕГЛИХ ТЕРИТОРІЙ

Краткое описание

Міністерство аграрної політики України

Сумський національний аграрний університет

На правах рукопису

КЛИМЕНКО ГАННА ОЛЕКСАНДРІВНА

УДК 502.75 574.3

СТРУКТУРА ТА ДИНАМІКА ПОПУЛЯЦІЙ РІДКІСНИХ РОСЛИН НАЦІОНАЛЬНОГО ПРИРОДНОГО ПАРКУ «ДЕСНЯНСЬКО-СТАРОГУТСЬКИЙ» І ПРИЛЕГЛИХ ТЕРИТОРІЙ

03.00.05. ботаніка

ДИСЕРТАЦІЯ

на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Науковий керівник

Злобін Юліан Андрійович,

доктор біологічних наук,

професор, заслужений діяч науки

і техніки України

Суми 2012

2

ЗМІСТ

ВСТУП.6

РОЗДІЛ 1. РІДКІСНІ РОСЛИНИ В РОСЛИННОМУ ПОКРИВІ УКРАЇНИ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ)....11

1.1. Рідкісні рослини, категорії рідкості та методи охорони.11

1.2. Особливості ареалів рідкісних рослин.18

1.3. Рідкісні рослини у лісових фітоценозах...21

1.4. Репродукція та стійкість. Ценотичні зв’язки...23

1.5. Роль антропогенних факторів...25

1.6. Популяційний рівень у вивченні рідкісних рослин28

1.7. Соціальні проблеми збереження рідкісних видів рослин..33

РОЗДІЛ 2. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНУ ПРОВЕДЕННЯ

ДОСЛІДЖЕНЬ...35

2.1. Район проведення досліджень...35

2.2. Геоморфологія місцевості.35

2.3. Ґрунти..37

2.4. Клімат..37

2.5. Флора та рослинний покрив..38

2.5.1. Флора38

2.5.2. Рослинний покрив...40

РОЗДІЛ 3. ОБ’ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ.43

3.1. Об`єкти дослідження..43

3.2. Геоботанічні та популяційні методи дослідження..45

3.3. Морфометричний аналіз особин рослин на основі неруйнуючого методу обліку станів рослин47
3.4. Методи математико-статистичної обробки даних47

РОЗДІЛ 4. ОСНОВНІ ПОПУЛЯЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОСЛІДЖУВАНИХ РІДКІСНИХ ВИДІВ РОСЛИН50
4.1. Circaea alpina L...51

4.2. Eрipactis helleborine (L.) Crantz.52

3

4.3. Lilium martagon L53

4.4. Listera ovatа (L.) R. Br58

4.5. Platanthera chlorantha (Cust.) Rchb...58

4.6. Pulsatilla patens (L.) Mill60

4.7. Рyrola chlorantha Sw...63

РОЗДІЛ 5. ОСОБЛИВОСТІ РОСТУ РОСЛИН РІДКІСНИХ ВИДІВ...65

5.1. Динаміка росту рослин Circaea alpinа L..66

5.2. Динаміка росту рослин Epipactis helleborine (L.) Crantz66

5.3. Динаміка росту рослин Platanthera chlorantha (Cust.) Rchb..69

5.4. Динаміка росту рослин Pulsatilla patens (L.) Mill...71

5.5. Динаміка росту рослин Pyrola chlorantha Sw..74

РОЗДІЛ 6. РЕПРОДУКЦІЙНИЙ ПРОЦЕС У РОСЛИН РІДКІСНИХ ВИДІВ.78

6.1. Вегетативне й генеративне розмноження: особливості та коригуючи фактори...79

6.2. Цвітіння, кількість і якість діаспор, ефективність репродукції у досліджуваних видів рідкісних рослин...86

6.2.1. Circaea alpina L86

6.2.2. Eрipactis helleborine (L.) Crantz..89

6.2.3. Lilium martagon L.89

6.2.4. Listera ovatа (L.) R. Br.90

6.2.5. Platanthera chlorantha (Cust.) Rchb92

6.2.6. Pulsatilla patens (L.) Mill.93

6.2.7. Рyrola chlorantha Sw94

РОЗДІЛ 7. ОНТОГЕНЕТИЧНА СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦІЙ РІДКІСНИХ ВИДІВ РОСЛИН96
7.1. Онтогенетична структура популяцій як метод оцінки їх стійкості...96

7.2. Періодизація онтогенезу та онтогенетична структура рідкісних видів рослин.....99

7.2.1. Circaea alpina L..100

4

7.2.1.1. Періодизація онтогенезу100

7.2.1.2. Онтогенетична структура популяцій102

7.2.2. Eрipactis helleborine (L.) Crantz106

7.2.2.1. Періодизація онтогенезу106

7.2.2.2. Онтогенетична структура популяції.108

7.2.3. Lilium martagon L...112

7.2.3.1. Періодизація онтогенезу112

7.2.3.2. Онтогенетична структура популяцій115

7.2.4. Listera ovatа (L.) R. Br...120

7.2.4.1. Періодизація онтогенезу120

7.2.4.2. Онтогенетична структура популяцій122

7.2.5. Platanthera chlorantha (Cust.) Rchb..125

7.2.5.1. Періодизація онтогенезу125

7.2.5.2. Онтогенетична структура популяції.128

Список литературы

ВИСНОВКИ

Протягом 2009-2011 років на території Національного природного парку «Деснянсько-Старогутський» і в прилеглих лісових масивах були вивчені 17 локальних популяцій семи видів рідкісних рослин з використанням комплексного популяційного аналізу і сучасних математико-статистичних методів. Отриманий фактичний матеріал дозволив зробити наступні висновки:

1. Установлено, що статус популяцій варіював у широких межах і залежав від виду рослин і особливостей локалітету популяції. Загальні розміри

популяційного поля не перевищували 500 м2 при популяційній щільності від 0,03 до 2,9 шт./м2.

2. Показано, що чисельність особин у популяціях змінюється в середньому від 1500 особин (Circaea alpinа) до 3-х особин або повної їх відсутності

(Lilium martagon у 2011 р). Чисельність особин у популяціях або знижувалась, або флуктувала без вираженого тренду.

3. Кількість утворюваних діаспор (насіння або плодів) визначалася видом рослини, особливістю локалітету популяції і знаходилася в амплітуді від

0,79 до десятків тисяч шт./особину. З’ясовано, що у групи досліджуваних видів відсутній чіткий взаємозв'язок між розміром репродуктивного зусилля і здатністю до вегетативного розмноження.

4. Установлені типові онтогенетичні спектри популяцій. Переважну більшість популяцій було оцінено як інвазійні, молоді, що мали високі індекси відновлення від 15,2% у Pulsatilla patens до 100% у Lilium martagon.

5. З’ясовано, що популяції рідкісних видів рослин за типом віталітету є рівноважними. В умовах посушливого літа 2010 року віталітет усіх популяцій істотно знизився і повністю не відновився в наступному році.

Екстремальні погодно-кліматичні явища можуть становити значну небезпеку для збереження рідкісних видів рослин.

225

6. Доведено, що для визначення стану популяцій необхідно знати як онтогенетичну, так і віталітетну структури популяцій, адже вони є самостійними популяційними параметрами.

7. Установлено, що в основному популяції рідкісних видів рослин знаходяться в екологічних умовах, близьких до їх екологічного оптимуму.

8. Різні локальні популяції одного виду на фенотипічному рівні можуть як мати схожість між собою і виступати однією територіально розірваною популяцією (Pulsatilla patens), так і бути повністю самостійними популяціями (Circaea alpina і Lilium martagon).

9. Параметрами, які найбільшою мірою впливають на стійкість локальних популяцій є чисельність і щільність особин, індекс ω Животовського,

індекс віталітету популяції Q.

10. Зроблені орієнтовні оцінки динаміки чисельності особин у локальних популяціях на наступні 30 років. Найбільш несприятливий прогноз отриманий для окремих локальних популяцій Circaea alpina, Lilium martagon, Listera ovata, Pulsatilla patens і Pyrola chlorantha.