Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Вятский государственный гуманитарный университет»

(ВятГГУ)

Химический факультет

Кафедра Экологии

Курсовая квалификационная работа

Исследование популяций редких растений Кировской области на территории Государственного Природного Заказника « Пижемский»

Выполнила: студентка гр. ЭПБ-21

Неганова Екатерина Олеговна

Научный руководитель: Рябова

Екатерина Владимировна

К.б.н., старший преподаватель

Киров

2013

Оглавление

Введение

Глава 1. Физико-географическая характеристика ГПЗ «Пижемский»

1.1 Рельеф

1.2 Почвенный покров

1.3 Гидросфера

1.4 Климат

1.5 Животный мир

1.6 Растительность

Глава 2. Редкие растения Немдинского комплекса

2.1 Растения занесенные в Красную книгу Кировской области

Глава 3. Методика исследования популяций растений

Заключение

Список использованной литературы

Приложения

Введение

Актуальность: по территории Кировской области пролегает граница произрастания редких растений степной и лесостепной зоны.

Цель: Исследование популяций редких растений Кировской области на территории Государственного Природного Заказника « Пижемский»

Задачи:

1.Оценка природных условий на территории Государственного Природного Заказника «Пижемский»

2.Оценка структуры популяций редких растений на территории Государственного Природного Заказника «Пижемский»

Глава 1.Физико-географическая характеристика ГПЗ «Пижемский»

государственный заказник пижемский

В Советском районе Кировской области на правом коренном берегу р. Немды расположен уникальный природный комплекс, аналога которому нет не только в области, но и в сопредельных регионах. Необычный для равнинной территории скальный ландшафт сформировался благодаря выходам на поверхность пермских рифовых известняков. Природные условия на берегах р. Немды настолько своеобразны, что являются местом произрастания уникального комплекса реликтовых растений, не найденных больше нигде в кировской области. ГПЗ «Пижемский» расположен в 5 районах области - Котельничском, Тужинском, Пижанском, Арбажском и Советском, общая площадь заказника 30539,1 га.

Берега Немды охраняются с 1962 г. В настоящее время эта территория является частью государственного заказника «Пижемский»

Первым законодательным актом, закрепившим охрану немдинских скальных комплексов, было решение Кировского облисполкома от 28.09.1962 г. №571, в соответствии с которым к числу охраняемых на берегах р. Немды отнесены геологические объекты:

· Карстовая пещера в 12 км к югу от г. Советска под д. Зараменье (против д. Патруши), на крутом склоне р. Немды, расположенная в известняках казанского яруса Пермской системы.

· Скала Часовой на правом крутом берегу р. Немды в 1 км ниже д. Камень Советского района

· Известняковый утес у д. Буржата Советского района, на правом берегу р. Немды,у дороги в д. Береснята высотой до30 м с небольшой пещерой (Хохлов,2008).

Территория заказника вытянута вдоль берегов двух рек - Пижмы и Немды в пределах их водоохранных зон.

Основными задачами заказника являются:

· Охрана ландшафтных комплексов и уникальных природных объектов в бассейне среднего и нижнего течения р. Вятки.

· Поддержание общего экологического баланса на юго-западе области.

· Снижение уровня антропогенного воздействия и сохранение в естественном состоянии гидрологического комплекса, обеспечивающего охрану ценных ландшафтов.

· Создание условий для воспроизводства растительных сообществ, видов, подвидов и популяций охраняемых, редких и исчезающих растений, а также видов, ценных в хозяйственном отношении.

· Комплексный экологический мониторинг.

Для немдинского участка границы заказника устанавливаются по границе водоохранной зоны р. Немды от ее устья до «Береснятского ботанико-геологического комплекса», включая земли государственных памятников природы регионального значения «Зараменская пещера», «Чимбулатский ботанико-геологический комплекс».

В настоящее время государственный природный заказник «Пижемский» является одной из трех ООПТ Кировской области, имеющих собственный штат инспекторов, осуществляющих охрану территории. Это обеспечивает сохранность природных комплексов заказника, животного и растительного мира.

1.1 Рельеф

Природный комплекс имеет необычный скальный ландшафт. Здесь выходят на поверхность пласты известняков, которые являются остатками рифовых образований древнего пермского моря, перекрытые сверху маломощными суглинками. Высота скальных обнажений по берегам р. Немды достигает 30-40 метров, из которых до 20-25 метров приходятся на открытые выступы.

Территория представляет собой пояс водноэрозионных возвышенностей (Кузницин,1997) и относится к Немдинско-Вятскому правобережному карстовому району(Исупова,1997) Карстовые формы развиваются на склонах водоразделов, примыкающих к речным долинам, формируя небольшие подземные полости, называемые пещерами. Входы этих пещер расположены на дне карстовых воронок.

Наибольшую глубину имеет пещера «Киров-600» - 24-26 метров. Эта пещера расположена на правом берегу р. Немды ниже б.д. Камень представляет собой трещину северо-восточного направления длиной 75 метра и шириной 2 метра. Еще одна известная пещера на правом берегу р. Немды у д. Зараменье. Местные жители называют ее Зараменская. Она является одной из самых крупных пещер в Кировской области.

По правому берегу р. Немды расположены редкие формы поверхностного карста: эрозионно-карстовый останец скала Часовой и другие скальные выходы рифовых известняков.

1.2 Почвенный покров

Почвенный покров представлен дерново-слабоподзолистыми и среднеподзолистыми почвами суглинистыми и глинистыми

Территория ГПЗ «Пижемский» имеет специфические природные условия сформированными на покровных лессовидных суглинках с участием серых и светло-серых лесных почв. Преобладают дерново-подзолистые суглинистые почвы. Часто встречаются и дерновые оглееные почвы (Прокашев,1992).

По долинам рек залегают дерновые луговые, местами заболоченные (дерново-глеевые) почвы (Щеклеин,1997).

1.3 Гидросфера

Река Немда берет начало на территории республики Марий Эл в окрестностях п. Куженер. Она имеет узкую каньенообразную долину и не выраженную пойму (Исупова, Кузницин,1996). Долина реки является древним доледниковым образованием с ярко выраженной ассиметричностью, причина которой - тектоническое строение территории и расположенность русла вдоль осей складок (Исупова, Кузницин,1996)

Протяженность р. Немды 162 км, общая площадь бассейна 3800км2 (Кликашева,1997). Река течет с юга на север в пределах высокой части Вятского Увала, сложенного верхнепермскими известняками, песчаниками, мергелями, глинами и гипсами. Ширина реки 16-60 метров, средняя глубина 0,6-2 метра. Максимальные глубины глубоких омутов достигают 6-8 метров. Дно преимущественно песчаное, а на участках перекатов каменисто-щебнистое. Русло на многих участках возле берегов сильно заилено. Скорость течения составляет 0,3-0,5 м/сек, на перекатах достигает 0,8 м/сек.

Основным источником питания реки является снежный покров. В зимний период, когда поверхностный сток отсутствует, и также в период летней межени, река целиком переходит на грунтовое питание. Запасы грунтовых вод существенно пополняют дождевые воды (Чесноков,1968).

Река Немда замерзает в середине ноября. Средняя продолжительность ледостава 158 дней. Толщина льда в марте достигает 45-80 см. Вскрывается р. Немда в середине апреля. Средняя продолжительность ледохода 4 дня.

В половодье, которое длится около месяца, наблюдается подъем уровня воды до 2-3 метров. Летняя межень начинается с июня и прерывается 1-3 дождевыми паводками с подъемом уровня воды на 0,5-1 м при незначительном повышении в течение суток. Вода в реке достаточно холодная в летние месяцы.

1.4 Климат

Климат территории умерено-континентальный, с продолжительной, холодной, многоснежной зимой и умеренно-теплым коротким летом, с неустойчивой по температуре и осадкам погоде(Френкель,1997).

Среднегодовая температура составляет +1,9-2,30С. Самый холодный месяц- январь. Средняя температура в этом месяце -13,90С(Френкель,1997). Минимальная температура зимой достигает -500С. Самым теплым месяцем является июль. В это время средняя температура +18,00С, максимальная температура летом +360С(Френкель,1997). Продолжительность вегетационного периода 165дней, длина безморозного периода 120 дней (Прокашев,1992). Сумма средних температур выше 100С за период вегетации составляет 19500С (Прокашев,1992).

Вся кировская область находится в зоне достаточного увлажнения. В среднем за год относительная влажность составляет 75-79%. Годовая норма осадков 533 мм (Френкель,1997), из которых на теплое время года приходится 60-70%, поэтому лето влажное. Осадки выпадают 175-185 дней в году.

В течение года преобладают юго-западные и южные ветры. Это особенно заметно в холодное время года вследствие активизации западного переноса воздушных масс с Атлантики. Летом преобладают северные ветры, т.к. большое влияние оказывают отроги Азорского антициклона и северо-западные вторжения. Средняя годовая скорость ветра достигает 3-5м/с (Френкель,1997).

Первый снег выпадает обычно во второй половине октября. Устойчивый снежный покров устанавливается со второй декады ноября и сходит в конце апреля, иногда в мае или июне. Снеговой покров держится 172-178 дней, а высота его достигает 40-50 см. Промерзание почвы колеблется от 50-80 см (Березина,1967). В многоснежные годы запас воды в снежном покрове составляет 242 мм, а в малоснежные-34 мм (Чесноков,1968).

Животный мир

Животный мир территории подобен многим другим районам области, отличаясь лишь тем, что отсутствие крупных населенных пунктов способствует высокой численности животных на сравнительно небольшой площади. Здесь часто встречаются лоси, кормовые столики ондатр, следы кабанов, лис, много тетеревов, уток, серых цапель. Из редких животных: веретеница ломкая, жаба зеленая, летучие мыши, зимородок, махаон, подалирий.

1.5 Растительность

Берега р. Немды в пределах заказника покрыты разнообразной растительностью. Колебания климата привели к заселению территории темнохвойными таежными и неморальными растительными комплексами в составе которых оказались горностепные и луговостепные светолюбивые виды.

Немдинский участок заказника расположен в полосе южнотаежных лесов. По геоботаническому районированию эта территория относится к Пижма-Вятско-Чепецкому геоботаническому округу (Геоботаническое районирование…., 1989).Почти вся территория распахана. Лесистость составляет всего 34%. Коренной растительностью являются елово-пихтовые и пихтово-сложные леса с подлеском из липы и бересклета, с незначительным участием широколиственных пород (липы, ильма, клена остролистого) с несомкнутым моховым покровом и бореальными травами и кустарничками (грушанки, майник, черника).

Береговые склоны р. Немды покрыты сложными ельниками с обилием неморальных видов: лещины, бересклета бородавчатого, копытня европейского, сныти обыкновенной, купены лекарственной, пролесника многолетнего, яснотки пятнистой.

Встречаются пихтарники с бересклетом бородавчатым в подлеске. На более крутых и более теплых склонах под пологом пихтарника одновременно произрастают таежные, неморальные и лугово-степные виды.

Вдоль русла реки Немды тянутся густые заросли ивняков, переплетенные хмелем и повоем заборным. Под пологом ивняков произрастает мята длиннолистая.

На пойменных лугах преобладают мелкозлаковые и мелкозлаковоразнотравные формации.

На береговых склонах, в составе лугово-степных комплексов, господствует купена лекарственная и ландыш майский.

На уступках скалистых обнажений известняков, на открытых участках осыпи сформировались скальные сообщества растений.

Глава 2.Редкие растения Немдинского комплекса

2.1 Растения занесенные в Красную книгу Кировской области

Костенец постенный (лат. Asplйnium rъta-murбria): семейство Костенцовые (Асплениевые) (лат. Aspleniaceae)

Статус. I категория . Малочисленный вид, находящийся под угрозой исчезновения. Третичный горно-лесной реликт, редчайший на Русской равнине.

Костенец постенный не превышает в высоту 5-7 см. Это самый маленький наземный папоротник в Кировской области.

Распространен в горах Европы, Азии, Северной Америки. В России встречается в европейской части, Сибири, на Дальнем Востоке.

В Кировской области отмечен только в Советском районе на территории памятников природы «Береснятский ботанико-геологический комплекс», входящий в состав заказника.

Произрастает на затемненных обнажениях пермских рифовых известняков по првому берегу р. Немды: по выступам и в тенистых расщелинах известняковых стен, на крупных камнях береговой осыпи. Численность костенца с 1987 г. неуклонно сокращается и в настоящее время составляет на территории « Береснятского ботанико-геологического комплекса» до 50 экз., у б. д. Тяптичи - до30 экз, у б.д. Камень - до200 экз. Избегает прямого света. Для равнинной территории области костенец постенный- большая редкость.

Растение имеет короткое корневище и кожистые дважды-трижды перисто-раздельные листья на довольно длинных черешках. Зимнезеленый многолетник. Размножается спорами. Споры созревают в июле-августе.

Узкая экологическая амплитуда и небольшая численность популяции, неуклонно сокращающаяся из-за высокой рекреационной нагрузки, привели к тому что вид находится под угрозой исчезновения. Нарушаются местообитания, собираются сами растения, привлекающие внимание своей миниатюрностью и необычным внешним видом( Тарасова,2001).

Для востановления численности популяции необходимо на 5 лет полностью запретить посещение мест произрастания папоротника, а в дальнейшем ограничитьть доступ посетителей в места его произрастания.

Живокость клиновидная:(лат. Delphinium cuneatum), Семейство Лютиковые. (лат. Ranunculaceae)

Статус. III категория. Редкий вид у северной границы ареала. Эндемичный вид центральных и южных районов Восточно-Европейской равнины.

Многолетнее травянистое растение до 120 см высотой. Листья в очертании округлые или ромбические, с клиновидным основанием, оттянутым в черешок, глубоко пальчатораздельные, с остролопастными или раздельными долями.

Лугово-степной вид, устойчивый в сложившихся ценозах; предпочитает места близкого залегания известняков, встречается на известняковых обнажениях. Размножается семенами. Удовлетворительно переносит скашивание.

В Московской области вид находится на северной границе ареала и встречается на левобережье р. Ока (Серпуховский, Озерский и Коломенский р-ны), а также в Серебряно-Прудском р-не.

В пределах Кировской области отмечена в Советском и Малмыжском районах. Основным лимитирующим фактором в условиях Кировской области является редкость и малочисленность популяций, а также произрастание на северном пределе распространения.

Цветет в начале июля. Плоды созревают в августе. Размножается преимущественно семенами. Во время цветения растение обладает высокой декоративностью, благодаря чему живокость клиноовидную часто культивируют в садах.

В границах заказника произрастает на сухих теплых склонах береговых осыпей пермских рифовых известняков правого берега р. Немды. Известны две ценопопуляции живокости клиновидной: у б.д. Тяптичи и Камень.

Для сохранения ценопопуляций живокости клиновидной необходимо ежегодное раннее выкашивание разросшегося крупнотравья в местах произрастания вида.

Шиверекия подольская: (лат. Schivereckia podolica Andrz. ) Семейство Крестоцветные -Brassicaceae (Cruciferae)

Статус: III категория. Редкий реликтовый вид с сокращающейся численностью и дизъюнктивным ареалом, образующий географически изолированные расы.

Европейско-малоазиатский вид, распространённый в России преимущественно в чернозёмной полосе европейской части, встречается редко. Растёт на известняковых и меловых склонах оврагов, по береговым обрывам.

Свое непривычное слуху название род шиверекия получил в честь польского флориста Шиверека. Описано растение было в начале XIX века по экземплярам, собранным на Украине в Подолии, откуда и видовой эпитет подольская.

В России спорадически встречается в Европейской части, на Урале. В Кировской области известна с 1975 г. по сборам С.П. Решетникова с современной территории заказника. Произрастает на слабозадернованных известняковых осыпях по берегам р. Немды у б.д. Тяптичи и Камень. Ближайшее к Кировской области известные места произрастания шиверекии располагаются близ устья р. Камы в Татарстане и в Башкирии.

Многолетнее зимнезеленое растение до 10-15 см высотой, беловатое от густого звездчатого опушения. Многочисленные листья сближения в короткие побеги - розетки. Осенью часть побегов уходит под снег зелеными. На теплых, хорошо прогреваемых известняках растения просыпаются и зацветают уже в конце апреля. Цветет шиверекия до начала июня. Плоды - небольшие эллиптические стручочки. Размножается вегетативно и семенами, которые созревают в июне-июле.

Шиверекия подольская- европейский скально-степной вид. Эдификатор горностепных ценозов. Шиверекия подольская- типичный представитель семейства крестоцветных, активный и обильный в местах своего произрастания (Тарасова,2001)

На немдинских скалах существуют две территориально разделенные естественные ценопопуляции шиверекии. На уступах и карнизах известняковой стенки у б. д. Тяптичи, где начинает формироватся почвенные слой, ценопопуляция немногочисленна и занимает площадь около 0,15 га.

Более крупная ценопопуляция общей площадью до 0,50 га произрастает на осыпи и выступах отвесных обнажений известняков вдоль правого берега р. Немды у б.д. Камень.

Молочай тонкий (лат. Euphorbia subtilis Prokh.) Семейство молочайные (Euphorbiaceae)

Статус. II категория. Вид с сокращающейся численностью. Характерен для горныхт и остепненных ландшафтов.

Молочай тонкий встречается в умеренных зонах Восточной Европы, Западной Азии, Кавказа. В России распространен в европейской части и Западной Сибири. На территории Кировской области пока отмечен только в Советском районе на берегах р. Немды ( ООПТ «Береснятский ботанико-геологический комплекс» и « Скальный массив «Камень»).

Цветет в конце мая-июне, плодоносит в июне-июле. Размножается семенами и вегетативно ползучими корневищами.

Ксеромезофит. Встречается на обнажениях пермских известняков, на крупных камнях осыпи. Популяция небольшая по численности и с начала 1990-х годов неуклонно сокращается ( Тарасова,2001)

Вид находится в критическом состоянии. В настоящее время на каменной стенке между Береснятским водопадом и Буржатским утесом произростает до 10-20 экз., на выходах известняков у б.д. Камень-до 50 экз. Основная причина резкого сокращения численности ценопопуляции- интенсивное посещение территории отдыхающими (вытаптывание, скалолазание и пр.).

Остролодочник волосистый (лат. Oxytropis pilosa) Семейство БОБОВЫЕ (лат. Fabaceae)

Растение произрастает в условия недостаточного увлажнения и густо опушено мягкими отклоненными волосками, которые защищают его от излишнего испарения: отсюда и видовой эпитет «волосистый».

Вид характерен для лесостепной зоны Европы и западной Азии. В Кировской области встречается в южных районах по открытым сухим склонам, на выходах известняков. В заказнике известен только с берегов р. Немды, где в небольшом количестве произрастает по открытым береговым склонам, на опушках светлых лесов.

Цветет в июне. Опыляется перепончатокрылыми насекомыми (пчелами, шмелями). Неплохой медонос. Растение ядовито для лошадей. Может использоваться как декоративное.

Глава 3. Методика исследования популяции растений

В «Стратегии сохранения редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных, растений и грибов» (Приложение к Приказу МПР России от 6 апреля 2004 г. № 323) позиционируются несколько важных задач, без выполнения которых обеспечение устойчивого существования редких и находящихся под угрозой исчезновения растений невозможно. Это - изучение биологических особенностей редких видов и механизмов действия лимитирующих факторов, инвентаризация и составление кадастров, организация мониторинга, разработка биологических принципов и способов сохранения, совершенствование мер по их сохранению. При выполнении поставленных задач, выявлении причин редкости или угнетенного состояния редких видов, разработке мер, способствующих блокировке этого состояния в настоящее время активно используются методы российской школы популяционной биологии растений.

На начальным этапе исследований в полевых условиях мы получили общую характеристику условий местообитания редких видов. 1) cобрали информацию о площади произрастания и степени изоляции от других ценопопуляций данного вида; 2) постарались определить ранг изучаемой популяционной единицы (в случае экотопической или локальной популяции проводится исследование серии ценопопуляций редкого вида); 3) провели типовое геоботаническое описание, получили характеристику структуры и видового состава сообщества с участием редкого вида, выяснили его место в сукцессионном и экологическом рядах.

Проводить популяционные исследования невозможно без знания биологии вида, структуры и характера развития растения. При описании жизненной формы вида у взрослого генеративного растения я учла следующие признаки: 1) строение вегетативных и генеративных побегов, длительность их жизни; 2) соотношение многолетней и однолетней частей побегов; 3) расположение почек возобновления; 4) время и длительность цветения; 5) характер корневой системы, указание счетной единицы (особь, побег, парциальный куст и т.д.).

Наиболее значимым в популяционных исследованиях является вопрос о счетной единице. Только точное указание объема счетной единицы дает возможность сопоставлять материал различных исследований. В качестве счетной единицы могут выступать разные структурные образования: особь семенного происхождения, партикула (особь вегетативного происхождения), клон (совокупность особей вегетативного происхождения), часть особи (побег, парциальный куст).

Особь (семенного происхождения или партикула) в качестве счетной единицы обычно используется при исследованиях вегетативно неподвижных или малоподвижных видов - однолетников, стержнекорневых многолетников, вегетативно малоподвижных кустарников, одноствольных деревьев. У плотно и рыхлодерновинных злаков, длиннокорневищных, корнеотпрысковых и компактных короткокорневищных растений в качестве счетной единицы может выступать как особь, так и совокупность особей вегетативного происхождения - клон. У вегетативно подвижных растений: длиннокорневищных, корнеотпрысковых, столонообразующих, наземно-ползучих счетной единицей может быть часть особи - побег или куст. Выбор счетной единицы может изменяться в зависимости от способа изучения: с поверхностной раскопкой (на 2-3 см с последующим заравниванием) или без нее.

Оценка состояния ценопопуляции. Как биологическая система надорганизменного уровня популяция обладает свойствами, которые не характерны для отдельных организмов данного вида, такими, как численность, плотность, возрастная, половая и пространственная структуры и др. (Ценопопуляции растений ..., 1988). Если для зоологических исследований такие подходы всегда были традиционными, то для сосудистых растений, особенно редких, на сегодняшний день таких данных накоплено крайне мало.

Численность ценопопуляции - общее число растений вида в пределах территории, занятой ценопопуляцией. Для глазомерной оценки численности существует балловая шкала: 1 балл - от 1 до 10 экз.; 2 - от 10 до 50 экз.; 3 - от 50 до 100 экз.; 4 - от 100 до 500 экз.; 5 - до 1000 экз. (Программа…, 1986). При численности выше 100 экз. необходимо дополнить данные о ценопопуляции сведениями о плотности размещения в ней растений. Плотность, как и другие показатели (помимо численности), определяется методом выборки на пробных площадках разного размера. Площадки закладываются в пределах контура описанного растительного сообщества. Размер площадок зависит от размера растений (должен соответствовать по размерам двум-трем фитогенным полям особи вида) и плотности их размещения в ценопопуляции (желательно, чтобы плотность размещения была не ниже 3-4 экз. на одну площадку). Для травянистых растений размеры могут варьировать от 0,25 м2 (например, для Malaxis monophyllos) до 4 м2 (для Paeonia anomala), для кустарников и деревьев - от 100 м2 до ј га, для подроста - от 1 м2 до 25 м2. Число площадок обычно составляет от 20 до 50 (100) в зависимости от возможностей исследователя. Для расчета плотности размещения растений в ценопопуляции используют два показателя: средняя плотность (число экз. на всю площадь трансекты) или экологическая (в скоплениях - рассчитывается на площадь трансекты, занятую видом).

Исследование возрастной (онтогенетической) структуры ценопопуляции проводят на трансектах с учетом их возрастного состояния, что удобно совмещать с изучением плотности ценопопуляции. Соотношение в ценопопуляции растений разных возрастных групп называется возрастным или онтогенетическим спектром. Обычно участие каждой возрастной группы рассчитывается в процентах от общего числа растений (на площадь трансекты), однако возможно отразить соотношение и по абсолютной величине (число особей на единицу площади или всю учетную площадь). Часто при построении возрастного спектра не учитывается наиболее изменчивая часть популяции - проростки. Изображается возрастной спектр в виде гистограммы или ломанной кривой. Его характер определяется особенностями биоморфы вида, общей длительностью онтогенеза и отдельных возрастных состояний особей, способами самоподдержания и другими биологическими характеристиками. Возрастные спектры могут быть левосторонними, правосторонними, одновершинными симметричными и бимодальными (Заугольнова, 1976а).

При анализе полученного материала мы учли следующие моменты. Каждая ценопопуляция проходит несколько этапов сукцессионного развития: становление, процветание и угасание, которым соответствуют три типа популяций: инвазионный (внедряющийся), нормальный и регрессивный (стареющий) (Работнов, 1950). Л.П. Рысиным и Т.Н. Казанцевой (1975) выделен еще один тип - инвазионно-регрессивный, представленный молодыми угнетенными растениями, исчезающими на первых стадиях своего развития, не оставляющих потомства. Т.А. Комарова (1979) выделила промежуточный тип - регрессивно-инвазионный, который можно выделить на первых этапах послепожарных сукцессий и характеризующийся угасанием старших возрастных групп, не способных образовывать семена и формировать новое молодое поколение.

В пределах нормального типа А.А. Уранов и О.В. Смирнова (1969) по критерию «абсолютного максимума» возрастного спектра выделяют молодые, зрелые, старые и стареющие популяции. В настоящее время все шире используется классификация, предложенная Л.А. Животовским (2001). Он выделяет дополнительно популяции переходные, со значительной долей как молодых, так и старых растений и зреющие, в которых довольно много растений генеративного состояния. Классификация построена на основе расчета индексов возрастности (Уранов, 1975) и энергетической эффективности (табл.2, рис. 2). Индекс возрастности ценопопуляции (Д) вычисляется по формуле:

Д = У ni mi / У ni,

где ni - абсолютное число растений i-ого возрастного состяния, mi - возрастность особи (см. табл. 1), У ni - общее число растений.

Таблица 1

Индексы возрастности и эффективности особей разных возрастных групп (по: Животовскому, 2001)

Возрастное Состояние	Балл состояния, i	Возрастность особи, mi	Эффективность особи, ei
Sm	0	0,0025	0,0099
Pl	1	0,0067	0,0266
J	2	0,0180	000707
Im	3	0,0474	0,1807
V	4	0,1192	0,4200
g1	5	0,2689	0,7864
g2	6	0,5	1
g3	7	0,7311	0,7864
Ss	8	0,8808	0,4200
S	9	0,9526	0,1807
Sc	10	0,9820	0,0707

Индекс эффективности ценопопуляции (щ) вычисляется по формуле:

щ = У ni ei / У ni,

где ni - абсолютное число растений i-ого возрастного состяния, ei - эффективность особи (см. табл. 2), У ni - общее число растений.



Рис. 1. Типы нормальных популяций, выделяемые на основе индексов возрастности и эффективности (по Л.А. Животовскому, 2001).

Для оценки состояния вида мы получилаи сравнительные данные о возрастных спектрах ценопопуляций в возможно большем диапазоне условий - в разных фитоценозах, экотопах и т.д. При анализе: 1) выявили максимальные и минимальные подъемы в возрастных спектрах ценопопуляций; 2) сформировали черты сходства и различия между ними; 3) определили этап развития ЦП (инвазионная, нормальная, регрессивная) и тип ее возрастного спектра (молодая, зреющая, переходная, зрелая, стареющая, старая), полночленность (наличие всех возрастных групп); 4) по возрастным спектрам нескольких ценопопуляций в соответствующем диапазоне условий построили базовый возрастной спектр (усредненный или модальный) для района исследований; 5) проанализировали причины отклонения возрастных спектров исследованных ЦП от базового и характерного, который выявляется в оптимальных условиях существования и обусловлен биологическими свойствами вида (Смирнова, 1987). По возрастным спектрам можно судить об успешности возобновления ЦП, прохождения растением основных фаз онтогенеза, критических моментах в его развитии и т.д.

Очень важным при изучении редких видов является вопрос о самоподдержании ценопопуляций. Оно осуществляется тремя способами: семенным, вегетативным и смешанным. При семенном самоподдержании пополнение фракции взрослых растений зависит от нескольких факторов: уровня семенной продуктивности и урожая семян, появления и выживания всходов, выживания подроста (проростков, ювенильных и имматурных растений). При определении семенной продуктивности принято различать: 1) потенциальную семенную продуктивность - число семяпочек, образуемых на одно растений; 2) условно-реальную - число завязавшихся семян; 3) реальную - число полноценных неповрежденных семян. Семенная продуктивность определяется в расчете на особь, парциальный куст или побег, а урожай - на единицу площади ценопопуляции (Работнов, 1960).

В случае вегетативного самоподдержания ЦП может пополняться зачатками, которые характеризуются разной степенью омоложения. Различают четыре типа вегетативного размножения (Смирнова, 1974, 1987):

1) Сенильная партикуляция, т.е. отделение партикул (особей вегетативного размножения) в постгенеративном периоде. Этот тип партикуляции свойственен многим стержнекорневым многолетникам, описан у некоторых клубневых и луковичных растений. Не играет существенной роли в самоподдержании ценопопуляции - образующиеся партикулы недолговечны и обладают низкой жизненностью, составляют около 0,4-4,0 % общей численности;

2) Зрелая (нормальная) партикуляция без омоложения или с незначительным омоложением. Характерна для дерновинных злаков, осок, короткокорневищных трав, геоксильных кустарников. Жизненность партикул низкая, для них характерно слабое вегетативное разрастание, продолжительность их жизни может быть большой. Вегетативные потомки составляют до 10-80 % от общей численности растений в ценопопуляции. При отсутствии семенного размножения неопределенно долгое самоподдержание таких ценопопуляций невозможно;

3) Зрелая партикуляция с неглубоким омоложением. Начинается в генеративном периоде, характерен для длиннокорневищных трав, кустарников и полукустарников. Сопровождается активным вегетативным разрастанием дочерних растений с возникновением диффузных клонов. Этот тип вегетативного размножения обеспечивает неопределенно долгое самоподдержание ценопопуляций;

4) Прегенеративная партикуляция с глубоким омоложением. Начинается в прегенеративном периоде или начале генеративного, сопровождается глубоким омоложением дочерних растений до ювенильного или имматурного состояния, активным разрастанием и образованием диффузных или компактных клонов. Свойственна корнеотпрысковым и столонообразующим многолетникам. Длительность связи между материнским и дочерними особями составляет от нескольких месяцев до нескольких лет, у древесных растений - десятилетий. Также обеспечивает неопределенно долгое самоподдержание ценопопуляций.

Многие виды длительно существуют за счет сильно омоложенного вегетативного потомства, которое по возможностям роста приближается к всходам и ювенильным растениям из семян (луковицы, клубни, корневые отпрыски, парциальные побеги у надземно-ползучих растений). В том случае, если вегетативное потомство связано с материнским растением в течение какого-то времени или располагается в непосредственной близости от него, можно определить энергию вегетативного размножения за единицу времени в расчете на одно родительское растение определенного возрастного состояния. Довольно часто вегетативное размножение осуществляется слабо омоложенными или совсем неомоложенными зачатками; и такое размножение не может обеспечить длительное самоподдержание ценопопуляций при отсутствии семенного.

Таким образом, программа исследований и наблюдений за ценопопуляциями редких видов сосудистых растений включает в себя:

1) выявление ценопопуляций в пределах ареала вида или участка ареала, характеристика экотопических и фитоценотических условий произрастания;

2) изучение жизненной формы и онтогенетического развития растений, выделение возрастных состояний;

3) определение площади ценопопуляций, численности и плотности размещения в них растений, а при значительных размерах - оценки плотности в разных частях локальной популяции или ценопопуляции;

4) определение способа возобновления ценопопуляций, оценка семенной продуктивности особей, всхожести семян, эффективности самоподдержания;

5) проведение мониторинговых наблюдений за динамикой развития ценопопуляций.

В зависимости от целей и возможностей исследователя она может быть реализована с разной степенью детальности.

Заключение

Так как на территории Кировской области пролегает граница произрастания редких растений степной и лесостепной зоны, я изучила популяции редких растений Кировской области на территории Государственного Природного Заказника «Пижемский».

Оценила природные условия на территории Государственного Природного Заказника «Пижемский»

Оценила структуру популяций редких растений степной и лесостепной зоны на территории Государственного Природного заказника «Пижемский»

Список используемой литературы

1. Тарасова, Е.М. Флора государственного природного заказника «Пижемский» ч. 1 Немдинский комплекс.-Киров:2007. - 192с.

2. Памятники природы « Береснятский водопад»; сост. И. Репин, М. Таширев, Е. Тюфякова, И Червякова, М. Шиляев - Советский район: Памятники природы,. - 82с.

Размещено на Allbest.ru