Изучение временной изменчивости количественных признаков на примере хвои Pinus sylvestris L.
ART 970446
Авторы:
Д.
М. Бронникова, Н.
В. Шахринова
Д.
М. Бронникова, Н.
В. Шахринова Библиографическое описание статьи для цитирования:
Бронникова
Д.
М.,
Шахринова
Н.
В. Изучение временной изменчивости количественных признаков на примере хвои Pinus sylvestris L. // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2017. – Т. 39. – С.
596–600. – URL:
http://e-koncept.ru/2017/970446.htm.
Аннотация. Статья посвящена проблеме уменьшения видового разнообразия и загрязнению среды обитания. Изучалась временная, эндогенная изменчивость количественных признаков хвои сосны обыкновенной: длина хвои, число смоляных ходов, длина и ширина поперечного сечения хвоинки. Отбор пробы производился на территории Бирского заказника. В ходе исследований были изучены и выявлены уровни временной и эндогенной изменчивости по каждому изучаемому признаку у отдельных деревьев Pinus sylvestris L. В результате исследования выяснилась различная зависимость изучаемых признаков от внешних условий среды произрастания сосны обыкновенной и от года формирования хвоинок.
Ключевые слова:
сосна обыкновенная, биоразнообразие, атмосферный воздух, временная изменчивость, эндогенная изменчивость, длина хвои, смоляные ходы, поперечное сечение хвоинки, экологические факторы
Текст статьи
Бронникова Дарья Михайловна,магистрант кафедры биологии и экологии факультета биологии и химии ФГБОУ ВО Бирский филиал БашГУ, г. Бирск Bron_dasha17@mail.ru
Шахринова Надежда Викторовна,
научный руководитель,кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии и экологии факультета биологии и химии ФГБОУ ВО Бирский филиал БашГУ, г.Бирскshahrinova1963@mail.ru
Изучение временной изменчивостиколичественныхпризнаков на примере хвои PinussylvestrisL.
Аннотация.Статья посвящена проблеме уменьшения видового разнообразия и загрязнению среды обитания.Изучалась временная, эндогенная изменчивость количественных признаков хвои сосны обыкновенной: длина хвои,число смоляных ходов, длина и ширина поперечного сечения хвоинки. Отбор пробы производился на территории Бирского заказника. В ходе исследований были изучены и выявленыуровни временной и эндогенной изменчивости по каждому изучаемому признаку у отдельных деревьев PinussylvestrisL. В результате исследования выяснилась различная зависимость изучаемых признаков от внешних условий среды произрастания сосны обыкновенной и от года формирования хвоинок.Ключевые слова:биоразнообразие, атмосферный воздух,временная изменчивость, эндогенная изменчивость, сосна обыкновенная, длина хвои, смоляные ходы, поперечное сечение хвоинки, экологические факторы.
Представление о биоразнообразии является основополагающим в современной экологии и в отдельных ее отраслях. Многие представители практической природоохраны понимают биоразнообразие достаточно узко с точки зрения охраны редких и исчезающих видов, однако это не совсем правильное понимание данного термина. Биоразнообразие лесных экосистем необходимо рассматривать, по меньшей мере, в пяти направлениях: на видовом уровне, как биоразнообразие экологических групп видов (жизненные формы и биологические типы), как разнообразие возрастных поколений ценопопуляций древесных эдификаторов, как внутреннее популяционногенетическое разнообразие древесных видов, как ландшафтное разнообразие типов экосистем, биоразнообразие на уровне лесных формаций и природных зон.[5]Значительнаячасть биологического разнообразия всей планетысодержится в природных экологических системах лесов. Наблюдаемое в современном миреуменьшение биологического разнообразия является, в большейстепени,результатом деятельности человека и представляет собой серьезную угрозу для развитиявсегочеловечества.[1]Сохранение биоразнообразия –т.е всего разнообразия видов животных и растений, ландшафтов и экосистем актуальнаязадача современности. Сохранение биоразнообразия не является важным направлением охраны природы, это неотъемлемая составная часть концепции перехода человечества к концепцииустойчивого развития.[1]В целях сохранения существующего уровня биоразнообразияво всем земном шаре образовывает определенные зоны, в которых какаялибо хозяйственная деятельность человека запрещается в пользу обитающих на этой местности животных и растений. Иначе подобные зоны называют особо охраняемыми природными территориями (ООПТ).Одним из эффективных методов экологического мониторинга окружающей среды на данных территориях является биологические методы: биоиндикация и биотестирование[8].Биоиндикация осуществляется на разных уровнях организации биосферы, несомненно, сложность живой материи и характера ее взаимодействия с внешними факторамиувеличивается по мере повышения уровня организации[2].Развитие начинается от простого к сложному, отнизкого к высокому уровню живой природы. Безусловно, в современном мире человек играет не последнюю роль в формирование условий жизни глобальной экосистемы, и его негативное влияние приводит к многочисленным глобальным проблемам современности.В качестве признаков внешней биоиндикации используется внешний вид растений, особенности роста и т.д., например: замедление роста стеблей; ветвей и корней; пожелтение; бурение; загибание листьев; «краевые ожоги»; образование гнили; одревеснение стеблей и др. Изучение количественных признаков растительных организмов имеет огромное хозяйственное значение. Сравнивая полученные знания об изменчивости количественных признаков видовбиоиндикаторов и данные об особенностях их произрастания, при этом учитывать их возраст, можно проследить динамику изменения условий среды обитания и прочее условия. Поэтому изучение морфологических характеристик хвои сосны обыкновенной является одним из эффективных путей в изучении проблемы загрязнения среды, влияющее на сокращение биоразнообразия.Таким образом, целью данного исследования является изучение уровней изменчивости количественныхпризнаков хвои сосны обыкновенной и установление степени загрязненности воздуха методом биоиндикации на территории Бирского государственного зоологического заказника.Районом исследования был выбран Бирский заказник, расположенный на территории Бирского района Республики Башкортостан (рис. 1).
Рис.1. Картасхема расположения заказника «Бирский» (Дирекция ООПТ РБ, 2014).
Государственный природный зоологический заказник республиканского значения «Бирский»был образован25 июля 1967 г. Большую часть территориизаказника занимают широколиственные леса (липа, дуб, клен и др.) и хвойные (сосна,ельи др.). Пойма реки Белой богата различными кустарниками (ежевика, ива, шиповник, калина), все это создает благоприятные экологические условия для обитания различных видов животных.Ученым известна высокая чувствительность хвойных растений к многообразным загрязнителям, это и обуславливает их широкое применение в качестве биоиндикаторов при оценке качества окружающей природной среды. Сосна обыкнoвенная (Pinus sylvestris L.) является устойчивым и подходящим индикатором загрязненности атмосферного воздуха, она может быть доступной круглый год, что обуславливает ее применение у многих исследователей для оценки воздушной среды[3].Поэтому, вкачестве видабиоиндикатора использовалась сосна обыкновенная, являющаясяодной из лесообразующих пород, распространенной на территории Бирского заказника. На исследуемой территориибыло выбрано 5 деревьев сосны обыкновенной. В качестве материаладля проведения исследований в лабораторных условиях были произведенывыборки хвои сосны по годам формирования с каждой отдельной особи (20142016 гг.). С каждого дерева отбиралипо 20 пар хвоиноксосны,при этом учитывался годих формирования: 2014 г, 2015 г, 2016 г.Следующим этапом нашего исследования является лабораторныйосмотр внешнего вида каждой пары хвоинок, где основнымикритериями осмотра являлисьоценки постепени повреждения и усыхания хвои.Для дальнейшего осмотра под микроскопом изготавливали препарат, для этогоиз каждойпары хвоиноксосныотбиралитолькоодну, измеряли ее размер(L, мм), далее производилипоперечный срез хвоинки и изучали препарат при помощи микроскопа МБИ3. На каждом из полученных препаратахподсчитывали общеечисло смоляных ходов (N, шт), а также измеряли длину(l, мм) и ширину(h, мм)поперечного срезана препарате(рис.2).
Рис. 2. Схема измерения исследуемых признаков.
Уровень загрязнения атмосферноговоздуха устанавливался при помощиэкспресс–оценки, подробно описанной в методике Денисовой[4].Главнымипоказателямипри выявлении качества воздуха послужили данные остепени повреждения и классе усыхания каждой хвоинкисосны.Все полученные сведения обрабатывалисьв программе Microsoft Office Excel.Где особое внимание уделялось вычислениюминимального и максимального значенияпо каждому исследуемому признаку икоэффициенут эндогенной изменчивостипризнака(CV, %).Эндогенную изменчивость всех признаковоценивали по критериюкоэффициента вариации (CV, %) Мамаева[7]:
очень низкий (СV 7%);
низкий –(CV812%);
средний (CV1320%);
повышенный (CV2130 %);
высокий (CV3140%);
очень высокий (CV�40%).Временнаяизменчивость вычисляетсяпределами вариабельности иобозначаетсячерез K. Для его выражения необходимо вычислить отношение наибольшего годового значения определенного признака к его минимальному значению за весь изучаемый3летний период. Степень изменчивости определяется по приведенной шкале:
K 1,10 –оченьнизкий уровень;
K=1,111,30 –низкий уровень;
K=1,311,50 –средний;
K� 1,50 –высокий уровень изменчивости.На основе анализа данных по степени усыхания и повреждения хвои производится оценка качества атмосферного воздуха. Полученные данные по экспрессоценке качества атмосферного воздуха на территории Бирского заказника приводятсяна рис. 3.
Рис.2. Соотношение классов степени загрязненности атмосферного воздуха
на территории Бирского заказника.
На диаграмме показаны классы степеней загрязненности воздуха по следующей шкале: Iкласс –идеально чистый воздух; II–чистый, III–относительно чистый; IV–загрязненный; V–грязный; VI–очень грязный. В соответствии с приведенной шкалой можно констатировать тот факт, что на территории Бирского заказника качество атмосферного воздухаотносится к II классу –«чистый воздух».Наименьший процент хвоинок соответствует IIIи IVклассам загрязнения воздуха, а хвоинки, соответствующие Vи VIклассы загрязнения не обнаружены.Сосна обыкновенная является одним из индикаторов оценки общего состояние воздушной среды. Она обладает высокой чувствительностью к загрязнению воздуха, особенно сернистым газом, углекислым газом, соединениям азота и серы[3].Загрязнение окружающей среды различными примесями негативно сказывается не только на внешнем состояние растительных организмов, но и на внутреннем строение тех или иных структур живого[2]. Например, известно, что при I класс22%II класс58%III класс9%IV класс11%I классII классIII классIV классповышенной загрязненности окружающей среды, уменьшается количество смоляных ходов в листьях хвойных растений[6]. Поэтому в данном исследовании также исследовались количественные признаки хвои сосны обыкновенной.Результаты вычислений уровней эндогенной и временной изменчивости исследуемых признаков за 3х летний период приведены в таблицах 1 и 2.Таблица 1Уровни эндогенной изменчивости количественных признаков хвои сосны
за 3х летний период на территории Бирского заказника
Год201420152016ПоказательmaxminCVmaxminCVmaxminCVДерево № 1L, мм67499,1568518,1569528,12N, шт9514,3610613,2111712,61l, мм1,71,37,511,81.47,371,851,456,31h, мм0,80,610,920,90,658,5410,710,19Дерево № 2L, мм684710,3468538,4169547,83N, шт9517,8311617,5811611,03l, мм1,81,46,431,91,457,161,951,57,48h, мм0,90,610,030,90,78,080,90,85,66Дерево № 3L, мм67469,5568488,8370547,94N, шт8518,628611,299710,18l, мм1,71,44,911,81,55,411,91,65,08h, мм0,90,69,740,90,69,740,90,78,53Дерево № 4L, мм67488,8967498,3269556,51N, шт8513,379613,6210710,41l, мм1,71,53,711,81,554,511,851,64,65h, мм0,80,76,110,90,754,4110,87,12Дерево № 5L, мм68519,8368529,6171548,31N, шт8513,158610,11979,21l, мм1,71,54,991,71,54,811,91,73,58h, мм0,80,76,850,850,76,880,90,77,59
Таблица 2Временная изменчивость исследуемыхпризнаковхвоиза 3летний период
Дерево № 1Дерево № 2Дерево № 3Дерево № 4Дерево № 5Временная изменчивость по LK1,411,461,521,431,39Временная изменчивость по NK2,22,21,821,8Временная изменчивость по lK1,421,391,351,231,26Временная изменчивость по hK1,661,51,51,421,28
Рассматривая данныетаблицы 1, мы можем определитьстепень индивидуальной изменчивости морфологическихпризнаков хвои сосны обыкновенной за трехлетний период.Среди изученных 5 деревьев, самыми большими коэффициентами эндогенной изменчивости по большинству признаков, обладают деревьяпод №1 и №2, а наименьший уровень эндогенной изменчивости соответствуетдеревьямпод № 4и № 5. Среди всех изучаемых признаковчисло смоляных ходов (N)имеет наибольший коэффициент изменчивости среди всех деревьев исоответствует среднему уровню изменчивостипо шкале Мамаева (CV1220 %). Наименьший коэффициент индивидуальной изменчивости наблюдается по параметрам поперечного среза (длина и высота среза), они соответствуют очень низкому и низкомууровню изменчивости по шкале Мамаева. Прослеживается тенденция к уменьшению уровня эндогенной изменчивости у хвоинок разных лет формирования с 2014 по 2016 года.Анализируя данные таблицы 2,можно сделать вывод, что наибольший коэффициент временной изменчивости соответствует –числу смоляных ходов (К>1,5 высокий уровень), длина хвои соответствует среднему уровню изменчивости, длинапоперечного среза –низкому уровнювременной изменчивости, а высота среза –среднему уровню временной изменчивости.Ученым известен тот факт, что при увеличении данного коэффициента увеличивается зависимость признака от условий окружающей среды. Это означает, что длина хвои и число смоляных ходов это признаки, зависящие в большей степени от условий среды обитания данного вида растения. Таким образом, данное исследование показало, что на территории Бирского заказника большинство изучаемых признаков имеют небольшие уровни изменчивости, что свидетельствует оботносительном постоянстве окружающей среды и о благоприятной экологической обстановке. Это в совокупности положительно сказывается на биологическом разнообразии данной особо охраняемой природной территории.
Ссылки на источники1.Анисимов А.Г., Вайс А.А.Оценка биологического разнообразия различных территорий России/ Научнообразовательный потенциал молодежи в решении актуальных проблем XXI века.2016.№ 5. С. 249260. 22.АшихминаТ.Я. Биоиндикацияи биотестирование методы познания экологического состояния окружающей среды. Вып. 4, ч. 3.Киров: ВятГГУ, 2005. 51 с.3.Горшков, A.Г. Хвоя сосны как тестобъект для оценки распространения органических поллютантов в региональном масштабе / А.Г. Горшков, Т.А. Михайлова, Н.С. Бережная // Доклады Академии наук. –2006. –Т. 408, № 2. –С. 247249.4.Денисова С. И. Полевая практика по экологии: Учебное Пособие. М., 1999. 120 с.5.Ибрагимов А.К., Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Логунов Д.В.О биологическом разнообразии лесных ресурсов Нижегородского поволжья/ Актуальные проблемы лесного комплекса. 2006. № 13. С. 3638. 16.Лебедев, А. Г. Анализ изменчивости количественных признаков хвои в популяциях сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) / А.Г. Лебедев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 5. С. 205209.7.Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). М.: Наука, 1973. 283 с.8.Яшина Т.В. Индикаторы оценки биоразнообразия на особо охраняемых природных территориях. Красноярск, 2011. –58с.
Шахринова Надежда Викторовна,
научный руководитель,кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии и экологии факультета биологии и химии ФГБОУ ВО Бирский филиал БашГУ, г.Бирскshahrinova1963@mail.ru
Изучение временной изменчивостиколичественныхпризнаков на примере хвои PinussylvestrisL.
Аннотация.Статья посвящена проблеме уменьшения видового разнообразия и загрязнению среды обитания.Изучалась временная, эндогенная изменчивость количественных признаков хвои сосны обыкновенной: длина хвои,число смоляных ходов, длина и ширина поперечного сечения хвоинки. Отбор пробы производился на территории Бирского заказника. В ходе исследований были изучены и выявленыуровни временной и эндогенной изменчивости по каждому изучаемому признаку у отдельных деревьев PinussylvestrisL. В результате исследования выяснилась различная зависимость изучаемых признаков от внешних условий среды произрастания сосны обыкновенной и от года формирования хвоинок.Ключевые слова:биоразнообразие, атмосферный воздух,временная изменчивость, эндогенная изменчивость, сосна обыкновенная, длина хвои, смоляные ходы, поперечное сечение хвоинки, экологические факторы.
Представление о биоразнообразии является основополагающим в современной экологии и в отдельных ее отраслях. Многие представители практической природоохраны понимают биоразнообразие достаточно узко с точки зрения охраны редких и исчезающих видов, однако это не совсем правильное понимание данного термина. Биоразнообразие лесных экосистем необходимо рассматривать, по меньшей мере, в пяти направлениях: на видовом уровне, как биоразнообразие экологических групп видов (жизненные формы и биологические типы), как разнообразие возрастных поколений ценопопуляций древесных эдификаторов, как внутреннее популяционногенетическое разнообразие древесных видов, как ландшафтное разнообразие типов экосистем, биоразнообразие на уровне лесных формаций и природных зон.[5]Значительнаячасть биологического разнообразия всей планетысодержится в природных экологических системах лесов. Наблюдаемое в современном миреуменьшение биологического разнообразия является, в большейстепени,результатом деятельности человека и представляет собой серьезную угрозу для развитиявсегочеловечества.[1]Сохранение биоразнообразия –т.е всего разнообразия видов животных и растений, ландшафтов и экосистем актуальнаязадача современности. Сохранение биоразнообразия не является важным направлением охраны природы, это неотъемлемая составная часть концепции перехода человечества к концепцииустойчивого развития.[1]В целях сохранения существующего уровня биоразнообразияво всем земном шаре образовывает определенные зоны, в которых какаялибо хозяйственная деятельность человека запрещается в пользу обитающих на этой местности животных и растений. Иначе подобные зоны называют особо охраняемыми природными территориями (ООПТ).Одним из эффективных методов экологического мониторинга окружающей среды на данных территориях является биологические методы: биоиндикация и биотестирование[8].Биоиндикация осуществляется на разных уровнях организации биосферы, несомненно, сложность живой материи и характера ее взаимодействия с внешними факторамиувеличивается по мере повышения уровня организации[2].Развитие начинается от простого к сложному, отнизкого к высокому уровню живой природы. Безусловно, в современном мире человек играет не последнюю роль в формирование условий жизни глобальной экосистемы, и его негативное влияние приводит к многочисленным глобальным проблемам современности.В качестве признаков внешней биоиндикации используется внешний вид растений, особенности роста и т.д., например: замедление роста стеблей; ветвей и корней; пожелтение; бурение; загибание листьев; «краевые ожоги»; образование гнили; одревеснение стеблей и др. Изучение количественных признаков растительных организмов имеет огромное хозяйственное значение. Сравнивая полученные знания об изменчивости количественных признаков видовбиоиндикаторов и данные об особенностях их произрастания, при этом учитывать их возраст, можно проследить динамику изменения условий среды обитания и прочее условия. Поэтому изучение морфологических характеристик хвои сосны обыкновенной является одним из эффективных путей в изучении проблемы загрязнения среды, влияющее на сокращение биоразнообразия.Таким образом, целью данного исследования является изучение уровней изменчивости количественныхпризнаков хвои сосны обыкновенной и установление степени загрязненности воздуха методом биоиндикации на территории Бирского государственного зоологического заказника.Районом исследования был выбран Бирский заказник, расположенный на территории Бирского района Республики Башкортостан (рис. 1).
Рис.1. Картасхема расположения заказника «Бирский» (Дирекция ООПТ РБ, 2014).
Государственный природный зоологический заказник республиканского значения «Бирский»был образован25 июля 1967 г. Большую часть территориизаказника занимают широколиственные леса (липа, дуб, клен и др.) и хвойные (сосна,ельи др.). Пойма реки Белой богата различными кустарниками (ежевика, ива, шиповник, калина), все это создает благоприятные экологические условия для обитания различных видов животных.Ученым известна высокая чувствительность хвойных растений к многообразным загрязнителям, это и обуславливает их широкое применение в качестве биоиндикаторов при оценке качества окружающей природной среды. Сосна обыкнoвенная (Pinus sylvestris L.) является устойчивым и подходящим индикатором загрязненности атмосферного воздуха, она может быть доступной круглый год, что обуславливает ее применение у многих исследователей для оценки воздушной среды[3].Поэтому, вкачестве видабиоиндикатора использовалась сосна обыкновенная, являющаясяодной из лесообразующих пород, распространенной на территории Бирского заказника. На исследуемой территориибыло выбрано 5 деревьев сосны обыкновенной. В качестве материаладля проведения исследований в лабораторных условиях были произведенывыборки хвои сосны по годам формирования с каждой отдельной особи (20142016 гг.). С каждого дерева отбиралипо 20 пар хвоиноксосны,при этом учитывался годих формирования: 2014 г, 2015 г, 2016 г.Следующим этапом нашего исследования является лабораторныйосмотр внешнего вида каждой пары хвоинок, где основнымикритериями осмотра являлисьоценки постепени повреждения и усыхания хвои.Для дальнейшего осмотра под микроскопом изготавливали препарат, для этогоиз каждойпары хвоиноксосныотбиралитолькоодну, измеряли ее размер(L, мм), далее производилипоперечный срез хвоинки и изучали препарат при помощи микроскопа МБИ3. На каждом из полученных препаратахподсчитывали общеечисло смоляных ходов (N, шт), а также измеряли длину(l, мм) и ширину(h, мм)поперечного срезана препарате(рис.2).
Рис. 2. Схема измерения исследуемых признаков.
Уровень загрязнения атмосферноговоздуха устанавливался при помощиэкспресс–оценки, подробно описанной в методике Денисовой[4].Главнымипоказателямипри выявлении качества воздуха послужили данные остепени повреждения и классе усыхания каждой хвоинкисосны.Все полученные сведения обрабатывалисьв программе Microsoft Office Excel.Где особое внимание уделялось вычислениюминимального и максимального значенияпо каждому исследуемому признаку икоэффициенут эндогенной изменчивостипризнака(CV, %).Эндогенную изменчивость всех признаковоценивали по критериюкоэффициента вариации (CV, %) Мамаева[7]:
очень низкий (СV 7%);
низкий –(CV812%);
средний (CV1320%);
повышенный (CV2130 %);
высокий (CV3140%);
очень высокий (CV�40%).Временнаяизменчивость вычисляетсяпределами вариабельности иобозначаетсячерез K. Для его выражения необходимо вычислить отношение наибольшего годового значения определенного признака к его минимальному значению за весь изучаемый3летний период. Степень изменчивости определяется по приведенной шкале:
K 1,10 –оченьнизкий уровень;
K=1,111,30 –низкий уровень;
K=1,311,50 –средний;
K� 1,50 –высокий уровень изменчивости.На основе анализа данных по степени усыхания и повреждения хвои производится оценка качества атмосферного воздуха. Полученные данные по экспрессоценке качества атмосферного воздуха на территории Бирского заказника приводятсяна рис. 3.
Рис.2. Соотношение классов степени загрязненности атмосферного воздуха
на территории Бирского заказника.
На диаграмме показаны классы степеней загрязненности воздуха по следующей шкале: Iкласс –идеально чистый воздух; II–чистый, III–относительно чистый; IV–загрязненный; V–грязный; VI–очень грязный. В соответствии с приведенной шкалой можно констатировать тот факт, что на территории Бирского заказника качество атмосферного воздухаотносится к II классу –«чистый воздух».Наименьший процент хвоинок соответствует IIIи IVклассам загрязнения воздуха, а хвоинки, соответствующие Vи VIклассы загрязнения не обнаружены.Сосна обыкновенная является одним из индикаторов оценки общего состояние воздушной среды. Она обладает высокой чувствительностью к загрязнению воздуха, особенно сернистым газом, углекислым газом, соединениям азота и серы[3].Загрязнение окружающей среды различными примесями негативно сказывается не только на внешнем состояние растительных организмов, но и на внутреннем строение тех или иных структур живого[2]. Например, известно, что при I класс22%II класс58%III класс9%IV класс11%I классII классIII классIV классповышенной загрязненности окружающей среды, уменьшается количество смоляных ходов в листьях хвойных растений[6]. Поэтому в данном исследовании также исследовались количественные признаки хвои сосны обыкновенной.Результаты вычислений уровней эндогенной и временной изменчивости исследуемых признаков за 3х летний период приведены в таблицах 1 и 2.Таблица 1Уровни эндогенной изменчивости количественных признаков хвои сосны
за 3х летний период на территории Бирского заказника
Год201420152016ПоказательmaxminCVmaxminCVmaxminCVДерево № 1L, мм67499,1568518,1569528,12N, шт9514,3610613,2111712,61l, мм1,71,37,511,81.47,371,851,456,31h, мм0,80,610,920,90,658,5410,710,19Дерево № 2L, мм684710,3468538,4169547,83N, шт9517,8311617,5811611,03l, мм1,81,46,431,91,457,161,951,57,48h, мм0,90,610,030,90,78,080,90,85,66Дерево № 3L, мм67469,5568488,8370547,94N, шт8518,628611,299710,18l, мм1,71,44,911,81,55,411,91,65,08h, мм0,90,69,740,90,69,740,90,78,53Дерево № 4L, мм67488,8967498,3269556,51N, шт8513,379613,6210710,41l, мм1,71,53,711,81,554,511,851,64,65h, мм0,80,76,110,90,754,4110,87,12Дерево № 5L, мм68519,8368529,6171548,31N, шт8513,158610,11979,21l, мм1,71,54,991,71,54,811,91,73,58h, мм0,80,76,850,850,76,880,90,77,59
Таблица 2Временная изменчивость исследуемыхпризнаковхвоиза 3летний период
Дерево № 1Дерево № 2Дерево № 3Дерево № 4Дерево № 5Временная изменчивость по LK1,411,461,521,431,39Временная изменчивость по NK2,22,21,821,8Временная изменчивость по lK1,421,391,351,231,26Временная изменчивость по hK1,661,51,51,421,28
Рассматривая данныетаблицы 1, мы можем определитьстепень индивидуальной изменчивости морфологическихпризнаков хвои сосны обыкновенной за трехлетний период.Среди изученных 5 деревьев, самыми большими коэффициентами эндогенной изменчивости по большинству признаков, обладают деревьяпод №1 и №2, а наименьший уровень эндогенной изменчивости соответствуетдеревьямпод № 4и № 5. Среди всех изучаемых признаковчисло смоляных ходов (N)имеет наибольший коэффициент изменчивости среди всех деревьев исоответствует среднему уровню изменчивостипо шкале Мамаева (CV1220 %). Наименьший коэффициент индивидуальной изменчивости наблюдается по параметрам поперечного среза (длина и высота среза), они соответствуют очень низкому и низкомууровню изменчивости по шкале Мамаева. Прослеживается тенденция к уменьшению уровня эндогенной изменчивости у хвоинок разных лет формирования с 2014 по 2016 года.Анализируя данные таблицы 2,можно сделать вывод, что наибольший коэффициент временной изменчивости соответствует –числу смоляных ходов (К>1,5 высокий уровень), длина хвои соответствует среднему уровню изменчивости, длинапоперечного среза –низкому уровнювременной изменчивости, а высота среза –среднему уровню временной изменчивости.Ученым известен тот факт, что при увеличении данного коэффициента увеличивается зависимость признака от условий окружающей среды. Это означает, что длина хвои и число смоляных ходов это признаки, зависящие в большей степени от условий среды обитания данного вида растения. Таким образом, данное исследование показало, что на территории Бирского заказника большинство изучаемых признаков имеют небольшие уровни изменчивости, что свидетельствует оботносительном постоянстве окружающей среды и о благоприятной экологической обстановке. Это в совокупности положительно сказывается на биологическом разнообразии данной особо охраняемой природной территории.
Ссылки на источники1.Анисимов А.Г., Вайс А.А.Оценка биологического разнообразия различных территорий России/ Научнообразовательный потенциал молодежи в решении актуальных проблем XXI века.2016.№ 5. С. 249260. 22.АшихминаТ.Я. Биоиндикацияи биотестирование методы познания экологического состояния окружающей среды. Вып. 4, ч. 3.Киров: ВятГГУ, 2005. 51 с.3.Горшков, A.Г. Хвоя сосны как тестобъект для оценки распространения органических поллютантов в региональном масштабе / А.Г. Горшков, Т.А. Михайлова, Н.С. Бережная // Доклады Академии наук. –2006. –Т. 408, № 2. –С. 247249.4.Денисова С. И. Полевая практика по экологии: Учебное Пособие. М., 1999. 120 с.5.Ибрагимов А.К., Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Логунов Д.В.О биологическом разнообразии лесных ресурсов Нижегородского поволжья/ Актуальные проблемы лесного комплекса. 2006. № 13. С. 3638. 16.Лебедев, А. Г. Анализ изменчивости количественных признаков хвои в популяциях сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) / А.Г. Лебедев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16, № 5. С. 205209.7.Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). М.: Наука, 1973. 283 с.8.Яшина Т.В. Индикаторы оценки биоразнообразия на особо охраняемых природных территориях. Красноярск, 2011. –58с.
