Оцінка впливу екологічних факторів на життєздатність популяцій видів роду Saussurea DC. Українських Карпат - Автореферат

В екологічних дослідженнях значна увага приділяється вивченню питання відношення видів до різних екологічних факторів. Дослідження стану популяцій видів роду Saussurea проводилось нами на тлі розвязання цієї проблеми. Метою роботи було виявлення екологічних чинників і комплексних едафо-кліматичних показників, від яких залежить життєздатність популяцій видів роду Saussurea Українських Карпат, а також визначення типу їх життєвої стратегії. Провести порівняльний аналіз ефективності різних методів, підходів і показників для оцінки життєздатності популяцій на прикладі видів роду Saussurea Українських Карпат. Удосконалено методику визначення життєвої стратегії популяцій, яка передбачає урахування специфіки екологічних ніш відповідних видів і змін демографічних показників їх популяцій у відповідь на вплив лімітаційних факторів.Якщо виявлено повне збігання потреб виду у виділених лімітаційних факторах з характером їх асоційованості в природі, то робиться висновок про його К - стратегію. У випадку, коли має місце повне або часткове розходження потреб виду у виділених факторах з характером їх асоційованості в природі, то висновок про тип стратегії робиться на основі урахування специфіки його екологічних ніш та ефективності розмноження. Якщо ж еконіша виду зсунута в бік екстремальних умов існування, що поєднується з неефективністю енергетичних затрат виду на розмноження, то він відноситься до s - стратегів. Наведено обґрунтовані аргументи доцільності використання для оцінки життєздатності популяцій - індексу віталітету популяцій (IVC), який розраховується за нормованими значеннями розмірних спектрів особин генеративного вікового стану (Ішбірдін, 2004). Цікаво, що омброрежим, як і водний режим ґрунту, виявляє відємну кореляцію з індексом IVC популяцій S. porcii. кліматичний популяція демографічнийУ роботі апробована нова модель дослідження стану раритетних видів рослин, яка полягає у зясуванні відповідності між напрямком впливу значимих екологічних факторів на життєздатність популяцій та характером їх асоційованості в природних умовах, визначеної методом головних компонент. Доведено, що серед існуючих способів визначення життєздатності популяцій найбільш ефективний метод оцінки індексу віталітету популяцій IVC, переваги якого полягають в обґрунтованому нормуванні ознак і меншому обсязі польових досліджень. Методом головних компонент встановлено, що визначені за фітоіндикаційними шкалами значимі едафо-кліматичні параметри (зволоження грунту та омброрежим), зростання яких пригнічує життєздатність популяцій S. porcii, утворюють спільну асоціацію змінних, що відображає сприятливі умови для уникнення видом місцезростань з перевищенням їх значень. Натомість визначені методами прямих вимірювань значимі едафічні фактори (вміст калію, фосфору, нітрогену, гідролітична кислотність ґрунту) не утворюють оптимальних для потреб даного виду природних асоціацій. Визначені за фітоіндикаційними шкалами лімітаційні для S. alpina едафічні чинники (кислотність, вміст нітрогену у грунті), які здійснюють різновекторний вплив на індекс IVC, за результатами аналізу головних компонент не утворюють оптимальних за співвідношенням природних асоціацій, в той час як значимі для цього виду визначені прямими методами едафічні фактори (вміст калію та гідролітична кислотність грунту), які повязані сильним відємним кореляційним звязком з індексом IVC його популяцій, утворюють спільну асоціацію змінних у природних умовах.

Основний зміст роботи

У роботі апробована нова модель дослідження стану раритетних видів рослин, яка полягає у зясуванні відповідності між напрямком впливу значимих екологічних факторів на життєздатність популяцій та характером їх асоційованості в природних умовах, визначеної методом головних компонент.

1. Доведено, що серед існуючих способів визначення життєздатності популяцій найбільш ефективний метод оцінки індексу віталітету популяцій IVC, переваги якого полягають в обґрунтованому нормуванні ознак і меншому обсязі польових досліджень.

2. Методом головних компонент встановлено, що визначені за фітоіндикаційними шкалами значимі едафо-кліматичні параметри (зволоження грунту та омброрежим), зростання яких пригнічує життєздатність популяцій S. porcii, утворюють спільну асоціацію змінних, що відображає сприятливі умови для уникнення видом місцезростань з перевищенням їх значень. Натомість визначені методами прямих вимірювань значимі едафічні фактори (вміст калію, фосфору, нітрогену, гідролітична кислотність ґрунту) не утворюють оптимальних для потреб даного виду природних асоціацій.

3. Визначені за фітоіндикаційними шкалами лімітаційні для S. alpina едафічні чинники (кислотність, вміст нітрогену у грунті), які здійснюють різновекторний вплив на індекс IVC, за результатами аналізу головних компонент не утворюють оптимальних за співвідношенням природних асоціацій, в той час як значимі для цього виду визначені прямими методами едафічні фактори (вміст калію та гідролітична кислотність грунту), які повязані сильним відємним кореляційним звязком з індексом IVC його популяцій, утворюють спільну асоціацію змінних у природних умовах.

4. За шириною одновимірних еконіш, побудованих за едафо-кліматичними параметрами на основі фітоіндикаційних шкал, досліджені види утворюють наступний спадний ряд: S.discolor > S. alpina > S. porcii. Показано, що S. porcii має чітко відокремлену екологічну нішу за фактором водного режиму ґрунту, а S alpina - за показником терморежиму.

5. Найширші екологічні ніші за едафічними факторами, визначеними методами прямих вимірювань, належать S. porcii, а найвужчі - S. discolor. Виявлено чітку диференціацію еконіш досліджених видів за вмістом обмінного кальцію та лужногідролізованого нітрогену у ґрунті. Показано, що S. alpina утворює спеціалізовану екологічну нішу за показником вмісту органічної речовини (гумусу) у ґрунті.

6. Установлено перекривання екологічних ніш S. alpina та S. discolor за належністю до рослинних угруповань на рівні одного із класів, порядку і союзу та повна фітоценотична унікальність S. porcii.

7. Доведено пряму регресійну залежність індексу IVC популяцій S. porcii від видового багатства рослинних угруповань. Виявлено видову специфіку його екологічної ніші відносно цього показника. Для двох інших видів вплив на IVC біотичних показників фітоценотичної групи не виявлено.

8. Встановлено, що вид S. alpina характеризується s-стратегією, оскільки він поширений у найбільш екстремальних умовах (менша річна кількість тепла та бідні ґрунти) і, збільшення насіннєвої урожайності супроводжується пониженням індексу IVC його популяцій, тобто енергетичні затрати цього виду на генеративне відтворення є не ефективними і не сприяють підтриманню життєздатності. Натомість вид S. porcii належить до r - стратегів, оскільки поширений в більш сприятливих умовах (більша річна кількість тепла та більш родючий ґрунт) і енергетичні затрати на генеративне відтворення сприяють підсиленню життєздатності його популяцій.

1. Руденко С.С. Стратегія життя Saussurea porcii Degen на території Українських Карпат / С.С. Руденко, О.В. Баглей // Вісник проблем біології і медицини. - 2009. - Вип. 1. - С. 28-33. (Дисертантом виконано морфометричний аналіз особин рослин, популяційні досліженння, статистична обробка даних, підготовлено матеріал до друку).

2. Баглей О.В. Дослідження життєздатності популяцій Сосюреї Порца в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Заповідна справа в Україні. - 2008. - Т.14, Вип. 2. - С. 54-56.

3. Баглей О.В. Оцінка стану ценопопуляцій Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Вісник Чернівецького університету. - 2008.- Вип. 416. Біологія. - С. 151-156.

4. Баглей О.В. Оцінка віталітетної структури популяцій деяких видів роду Saussurea в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Вісник Чернівецького університету. - 2008. - Вип. 373. Біологія. - С. 9-15.

5. Баглей О.В. Особливості онтогенезу Saussurea porcii Degen / О.В. Баглей, І.І. Чорней // Заповідна справа в Україні. - 2007. - Т.13, Вип.1 - 2. - С. 44-46. (Дисертантом виконано вимірювання морфометричних ознак особин, підготовлено матеріал до друку).

6. Баглей О.В. Аналіз популяційної мінливості Saussurea porcii Degen (Рід Saussurea) в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Вісник Чернівецького університету. - 2005. - Вип. 260. Біологія. - С. 6-11.

7. Баглей О.В. Дослідження віталітетної структури популяцій Saussurea porcii Degen (Asteraceae) в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Матеріали міжнародної наукової конференції, присвяченої 50-річчю функціонування високогірного біологічного стаціонару «Пожижевська». - Львів, 2008. - С. 20-21.

8. Баглей О.В. Estimation of Saussurea porcii Degen population state in Ukrainian Carpathian mountains / О.В. Баглей // ІІІ Міжнародна конференція молодих вчених «Розмаїття живого. Екологія. Еволюція. Адаптація». - Одеса: Печатний дом, 2007. - С. 10.

9. Баглей О.В. Особливості онтогенезу Saussurea porcii Degen / О.В. Баглей // ІІІ Міжнародна конференція «Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти». - Львів, 2007. - С. 24.

10. Баглей О.В. Дослідження вікової структури популяцій Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В Баглей, В.В Буджак // Матеріали Міжнародної регіональної наукової конференції, присвяченої 100-річчю від дня народження проф. С.С. Фодора. - Ужгород, 2007. - С. 21. (Дисертантом виконано популяційні дослідження, підготовлено матеріал до друку).

11. Баглей О.В. Оцінка стану популяцій Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Матеріали УІ Міжнародної науково-практичної конференції “Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки”. - Чернівці: Зелена Буковина, 2007. - С. 27-29.

12. Баглей О.В. Дослідження популяцій Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Матеріали Міжнародної наукової конференції «Біологія ХХІ століття: теорія, практика, викладання». - Київ: Фітосоціоцентр, 2007. - С. 71-72.

13. Баглей О.В. Дослідження популяційної мінливості Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В. Баглей, В.В Буджак // Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки. Матеріали V Міжнародної наукової конференції. - Чернівці: Зелена Буковина. - 2006. - С. 193-195. (Дисертантом виконано популяційні дослідження, статистична обробка даних, підготовка матеріалу до друку).

14. Баглей О.В. Перспективи дослідження лікувальних властивостей деяких видів роду Saussurea / О.В. Баглей // Оздоровчі ресурси Карпат і прилеглих регіонів. Матеріали ІІІ науково-практичної конференції з міжнародною участю. - Чернівці, 2005. - С. 50-51.