Изучению репродукции дикорастущих астрагалов (Astragalus L., Fabaceae) в адырной зоне уделяется явно недостаточное внимание (Ашурметов, Каршибаев, 2002).


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
БИОЛОГИЯ ВА ЭКОЛОГИЯ
УДК 581.52 : 582.739
ОСОБЕННОСТИ РЕПРОДУКЦИИ
ASTRAGALUS ALOPECIAS PALL
. В
АДЫРНОЙ ЗОНЕ
Ж.Х.Каршибаев*, Б.Е.Тухтаев**
*Гулистанский государственний университет
**Институт генофонда растительного и животного мира АН РУз

Е-mail:
[email protected]
Изучению репродукции дикорастущих астрагалов
(Astragalus L., Fabaceae)
в адырной зоне
уделяется явно недостаточное внимание (Ашурметов, Каршибаев, 2002). Представитель рода
A.
alopecias Pall
. (астрагал лисовидный) - травянистый многолетник
из сек
. Alopecias (Stev.) Bunge
,
является ценным кормовым, сырьевым и медоносным растением, занимает обширный ареал от
Западный Сибири до Ближнего Востока и обладает широкими адаптивными возможностями и
толерантностью к аридным условиям (Определитель …,1989; Джамалова, 2006; Султанова,
Каршибаев, 2009 ).
Исследование системы репродукции
A. alopecias
имеет не только теоретический но и
большой практический, интерес так как способствует подбору фитомелиорантов для
деградированных пастбищ. При реставрации деградированных пастбищ требуются виды
растений с разной жизненной формой и ритмикой сезонного развития, где наиболее полно
реализуется принцип взаимодополняемости видов кормовых растений на основе
дифференциации экологических ниш, обеспечивающей ускоренное восстановление их
продуктивности и флористического разнообразия
(Шамсутдинов, Шамсутдинов, 2012).
Перспективными фитомелиорантами для оптимизации деградированных пастбищ пустынной и
полупустынной зоны Узбекистана являются виды астрагалов семейства
Fabaceae Lindl.
(Ашурметов и др., 2005).
Astragalus alopecias
в
адырной зоне.
Материал и методы
Полевые исследования проводились в 2005-2012 гг. в 4 ценопопуляциях, произрастающих
Янгиабадских, Зааминских, Галляаральских и Фаришских адырах (полупустынных зонах)
Узбекистана.
Районы исследования характеризуются резким континентальным климатом. Среднее
количество осадков составляет 260-370 мм в год. Среднегодовая температура воздуха + 12.5 -
+13.1
o
С, в январе - 3.0 -7.0
o
С, в июне +27.0 -+ 30.0
o
С и 230-260 дней с положительными
температурами. Почва –типичный серозем.
При исследовании особенностей репродуктивной биологии растений использовали работы
Н.Ф. Сацыперовой (1993), предложенные для изучения травянистых растений. Семенную
продуктивностъ растений определяли по общепринятым методикам (Методические…, 1980).
Качество семян проверяли согласно Международным правилам анализа семян (1984).
Полученные данные обрабатывали методом вариационной статистики (Лакин, 1990)
Результаты и их обсуждение
В условиях адыра всходы
A. alopecias
отмечаются в конце апреля. Первый и второй лист
простой.
Листочки удлинненно-овальные, сверху голые или с изреженным опушением, снизу
прижато-волосистые. Заложение и развитие простых и тройчатых листьев свидетельствует о том,
что адаптация к неблагоприятным условиям начинается на уровне семени и, вероятно,
способствует произрастанию в аридных условиях (Пленник,1976; Бутник и др.,1991).
Активный рост побегов I порядка отмечен в апреле - мае. Растение к генеративному
периоду приступает на 2 году вегетации в конце мая. Генеративные особи в популяции
составляют 35 – 47%.
Им свойственен дневной тип распускания цветков с максимумом в
полуденные (13-15) часы, что находится в тесной связи с температурой и относительной
влажностью воздуха. Цветение на побегах и в соцветиях происходит в акропетальном порядке.
Пик цветения на побеге отмечается на 9-13, а в соцветиях – 2-5 день от начала цветения.
Особое строение, механизм раскрытия и опыления цветков астрагалов свидетельствуют о
условиях являются пчелы из родов
Andrena, Anthophra, Halictus
и
Apis
.
Фертильность пыльцы довольно высокая, в среднем – 84.1- 94.8 %. Качество пыльцы
изменяется в зависимости от условий произрастания растений и влагообеспеченности,
расположения цветков в соцветиях. Фертильность семяпочек также высокая (74.1 – 82.3 %),
хотя она подвержена влиянию условий обитания растений.
Семенная продуктивность
A. alopecias
колеблется в зависимости от условий
произрастания, возраста растений, погодно-климатических и эдафических факторов. На
завязываемость плодов значительно влияют достаточность специализированных опылителей,
местообитание и погодные условия.
У
A. alopecias
реальная семенная продуктивность (РСП) значительно ниже
потенциальной (ПСП). Большая разница между потенциальной и реальной семенной
продуктивностью обуславливается: а) высыханием и опаданием частью заложившихся бутонов
(14 - 25 %) до фаз цветения; б) низкой завязываемостью плодов ( 18 - 29 %); в) отмиранием
завязавшихся плодов до созревания (11 -23 %) , что является следствием комплекса биогенных и
абиогенных факторов: стерилизации части семязачатков в завязи, нехватки специализированных
опылителей в аридной зоне, повреждения бутонов, цветков, завязей и бобов вредителями,
погодно-эдафическими условиями.
Коэффициент семенной продуктивности ( Кпр ) варьирует в диапазоне 13.1 – 16.0%
(табл.1). Он служит надежным показателем адаптации растений к аридным условиям
произрастания, так как подытоживает размах колебаний всех элементов и сторон семенного
размножения под воздействием экологических факторов и зависит от адаптивных свойств
организма. Среди исследованных ценопопуляции
A. alopecias
Болгалийская характеризуется
более высоким коэффициентом завязываемости плодов по сравнению с другими.
Репродуктивные признаки и свойства генотипа этого вида, видимо, больше проявляются в
вышеуказанных условиях местообитания, так как они ближе остальных к зоне оптимума таксона.
Таблица 1
Семенная продуктивность
Astragalus alopecias
в адырной зоне Узбекистана
Годы
Семенная продуктивность
потенциальная
(ПСП)
реальная
(РСП)
*Кпр, %
2009
1834.6

104.3
214.3

14.6
16.0
2010
2098.2

137.4
289.7

21.7
13.8
2011
1913.3

123.5
250.6

18.8
13.1
2012
2173.6

114.5
341.5

20.4
15.7
*
Примечание: Кпр- коэффицент семенной продуктивности растений
В адырной зоне основными агентами диссеминации служат ветер, мелкий и крупный
рогатый скот. Диаспорами астрагала лисовидного являются соплодия и невскрывающиеся плоды
с перепончатыми образованиями.
Покой семян у астрагалов относится к физической группе экзогенного покоя – Аф.
Твердосемянность у изученных видов колеблется от 97.6 до 99.8%. Твердосемянность
обусловлена спецификой структуры спермодермы (Попцов и др.,1981; Яковлев, 1991 и др.).
Семенное возобновление вида в ценозе осушествляется из жизнеспособных семян в почве.
Как справедливо отмечает Т.А.Работнов (1981), наличие жизнеспособных семян в составе
ценотических популяций может служить основным показателем стратегии жизни видов.
Определение запаса живых семян в почве приобретает первостепенное значение при изучении
семенного возобновления вегетативно-неподвижных видов. Распределение жизнеспособных
семян по профилю почвы и степени концентрации их в поверхностном слое отличается в разных
фитоценозах. Количество живых семян в почве зависит от числа видов, произрастающих на
фитоценозе, периодичности плодоношения растений, рельефа местности,
почвенно-климатических условий, наличия насекомых-вредителей, воздействия болезнетворных
микроорганизмов и т.д. На территории произрастания
A. alopecias
в почве находится число
семян от 116.4±5.3 (Фаришская ценопопуляция) до 140.9±8.9 шт/м
2
(Болгалийская
ценопопуляция). Основная масса живых семян в ценопопуляциях содержится в верхном слое
(0-2 см) почвы.
Отметим, что накопление в почве жизнеспособных семян-важная черта астрагалов. В
условиях адыра семенной банк постепенно пополняется в течение нескольких сезонов и дает
всходы в благоприятные годы.
У
A. alopecias
эпигеальное прорастание. В первые дни прорастания более интенсивно
растут корешок и гипокотиль. Ускоренный темп роста корешка проростков и дифференциация
проводящей системы определяют быстроту укоренения в течение короткого весеннего периода.
Как указывает А.А.Бутник и др. (2009) основным условием выживания всходов в аридных зонах
является в первую очередь, быстрое укоренение. Однако, большая часть всходов в
полупустынной зоне погибает, когда совершается переход от гетеротрофного питания к
автотрофному. Эта стадия является наиболее критической и именно проростки и ювенильные
растения могут отмирать в массе (Работнов, 1992). Так у
A. alopecias
из появившихся 15.8
шт/м
2
проростков только 8.3 доходит до ювенильного состояния, что составляет 52.5 %.
Необходимо отметить, что гибель семенного подроста астрагалов в адырной зоне
снижается с увеличением их возрастного состояния по мере формирования ими более мощных
подземных и надземных органов. При этом, механизмом саморегуляции служит особый фактор
адырной зоне невелика, она равняется - 8.5 - 13.9 %.
Выводы
1.
A. alopecias
перекрестноопыляемое растение. Цветение на побегах и в соцветиях происходит в
акропетальном порядке. Основными опылителями астрагалов в адырных условиях являются
пчелы из родов
Andrena, Anthophra, Halictus
и
Apis
.
2. Большая разница у
A. alopecias
между потенциальной и реальной семенной продуктивностью
обуславливается: а) высыханием и опаданием части заложившихся бутонов (17 - 25 %) до фаз
цветения; б) низкой завязываемостью плодов ( 18 - 29 %); в) отмиранием завязавшихся плодов до
созревания (11 -23 %) вследствии комплекса биогенных и абиогенных факторов.
3. В адырной зоне основными агентами диссеминации служат ветер, мелкий и крупный рогатый
скот. Диаспорами астрагала лисовидного являются соплодие и невскрывающиеся плоды.
4. Количество живых семян в почве зависит от числа видов, произрастающих на фитоценозе,
периодичности плодоношения растений, рельефа местности, почвенно-климатических условий,
наличия насекомых-вредителей и т.д. Основная масса семян в популяциях содержится в
верхном слое (0-2 см) почвы. В условиях адыра семенной банк постепенно пополняется в
течение нескольких сезонов и дает всходы в благоприятные годы. Выживаемость семенного
подроста составляет 8.5 - 13.9 %.
Список литературы
Ашурметов О.А., Каршибаев Х.К. Семенное размножение бобовых растений в аридной зоне
Узбекистана. Ташкент: Фан. 2002. 204 с.
Ашурметов О.А., Хасанов О.Х., Рахимова Т., Шомуродов Х. Некоторые итоги исследования по
фитомелиорации пустынных и полупустынных пастбищ Узбеистана // Узб. биол. журн.2005. №
1. С. 68-73.
Бутник А.А., Нигманова Р.Н., Пайзиева С.А.,Саидов Д.К. Экологическая анатомия пустынных
растений Средней Азии. Ташкент. 1991.148 с.
Бутник А.А., Ашурметов О.А., Нигманова Р.Н., Бегбаева Г..Ф.. Экологическая анатомия
пустынных растений Средней Азии. Ташкент. 2009. Т.3. 155 с.
Джамалова Г.Т. Онтогенез некоторых видов рода Astragalus L. в условиях юга Казахстана:
Автореф. дис…. канд. биол. наук.Ташкент. 2006.20 с.
Ишенко Л.Е. Астрагалы Туркмении. Ашхабад: Ылым. 1981.184 с
Егорова Е.Н., Ведерникова О.В. Методика изучения семенного возобновления // Изучение
структуры и взаимоотношения ценопопуляций. Метод. разработки. М. 1986. С. 37-48.
Султанова Х., Каршибаев Ж.. Рост и развитие астрагала лисовидного в аридной зоне // Вестник
ГулГУ.2009. №1. С. 83 – 85.
Лакин Г.Ф. Биометрия. М.1990. 352 с.
Левина Р.Е. Репродуктивная биология семенных растений. М.: Наука. 1981. 96с.
Международные правила анализа семян. М.1984.310 с.
Методические указания по семеноведению интродуцентов. М. 1980. 54 с.
Определитель растений Средней Азии.Ташкент: Фан, 1981.Т.V1.-395 с.
Попцов А.В., Некрасов В.И.,Иванова И.А. Очерки по семенноведению. М.1981.112 с.
стратегии жизни видов растений // Бюлл. МОИП (Отд. биол.).1981.Т. 86. Вып. 3.-С. 68-78.
Работнов Т.А. Фитоценология.-М.: МГУ. 1992.351 с.
Сацыперова И.Ф. Основные аспекты и методы изучения репродуктивной биологии травянистых
растений при их интродукции // Труды Бот. ин-та. Вып. 8.-СПб., 1993.- С. 25
Шамсутдинов З.Ш., Шамсутдинов Н.З. 2012. Биогеоценотические принципы и методы
экологической реставрации пустынных пастбищных экосистем Средней Азии // Аридные
экосистемы. Том 18. № 3 (52). С. 5 - 21.
Яковлев Г.П. Бобовые земного шара.Л.,1991. 144 с.
Summary
REPRODUCTION PECULIARITIES OF
ASTRAGALUS ALOPECIAS PALL.
IN THE ADIR ZONES
J.H.Karshibaev, B.Е.Tukhtaev
The article is devoted to the analysis of the reproductive processes of
Astragalus alopecias
in the
adir zones of Uzbekistan. The coefficient of the seed productivity of
A. alopecias
is between 13.0 and
16.1 %. The decrease of the seed production of
A. alopecias
could be caused not only by abiotical but
also by biotical factors. The generative stage of
A. alopecias
seed survival of seedlings is only 8.5 –
13.9 % and others are dying in the germ stage.
Аннотация
АДИР МИНТАҚАСИДА
ASTRAGALUS ALOPECIAS PALL.
НИНГ РЕПРОДУКТИВ
ХУСУСИЯТЛАРИ
Ж.Ҳ.Қаршибоев, Б.Е.Тухтаев
Мақола адир минтақасида
Astragalus alopecias
нинг репродукция жараёнини ўрганишга
бағишланган. Ўсимликнинг уруғ маҳсулдорлик коэффициенти 13.0 дан 16.1 фоизгача бўлади.
Уруғ маҳсулдорлигининг кам бўлиши биотик ва абиотик омилларнинг таъсири натижасида
юзага келади. Адир минтақасида Astragalus alopeciasнинг уруғдан чиққан наслининг 8.5 – 13.9
фоизи сақланиб қолади, қолган қисми ҳалок бўлиб кетади.

Приложенные файлы

  • pdf 11159569
    Размер файла: 142 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий