Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ДИНАМИКА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ARCTAGROSTIS LATIFOLIA В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ГИПОАРКТИЧЕСКОЙ ТУНДРЫ

Попова Д.Н. 1 Андреева С.Н. 2 Посельская С.Н. 1
1 Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова Институт естественных наук
2 Институт биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения РАН

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

missing image file

Рис. 1. Динамика морфологических параметров по сообществам за 2012 – 2014 гг. (высота побега)

missing image file

Рис. 1. Динамика морфологических параметров по сообществам за 2012 – 2014 гг. (число колосков на нижней веточке соцветия)

missing image file

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: http://www.eduherald.ru/ru/article/view?id=12292 (дата обращения: 25.09.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074