Решение о регистрации выдано: Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. ЭЛ № ФС 77 - 68501, от 27 января 2017.
Live and bio-abiotic systems
ISSN 2308-9709 (Online)
Научное электронное периодическое издание
Южного федерального университета

Касатик ненастоящий (Iris notha Bieb.) в Азовском районе Ростовской области

УДК: 581.95 (471.61)
DOI: 10.18522/2308-9709-2014-8-10
317
Представлены результаты изучения двух ценопопуляций Iris notha в Азовском районе Ростовской области в долине балки Водинской (бассейн р. Чубурки), впервые зарегистрированные в 2014 г. Определены площадь, численность, плотность, возрастная структура ценопопуляций, семенная продуктивность, лимитирующие факторы.

Ключевые слова: Iris notha, Красная книга, эндемик, ценопопуляция, коэффициент семенификации, лимитирующий фактор.

Kasatik mistrue (Iris notha Bieb.) in Azov district of Rostov Province Results of the two Iris notha Bieb. cenopopulations studies in Azov district of Rostov Province in a valley of Vodinskaja gorge (river Tchumburka bassin), first registered in 2014 are presented. There are determined: population area, quantity, density, age structure of cenopopulations, seeds productivity, limiting factors.

Keywords: Iris notha, Red List, endemic, cenopopulation, seminifikation coefficient, limiting factor.

Введение

Iris notha Bieb. (сем. Iridaceae Juss.) — касатик ненастоящий — узколокальный эндемик Предкавказья, имеющий в Красной книге Ростовской области [6] категорию редкости 1 как вид, находящийся под угрозой исчезновения в силу крайне ограниченного числа местонахождений и низкой численности на северо-восточной границе ареала.

Касатик ненастоящий включался в списки нуждающихся в охране растений Ростовской области с 1986 г. [2]. Занесен в Красные книги РФ [5], Республики Калмыкия [8], Краснодарского [3] и Ставропольского [7] краев, а также в Красную книгу Приазовского региона [4]. Общее распространение — только в РФ: в Краснодарском и Ставропольском краях, в Ростовской области и в республиках Калмыкия, Дагестан, Северная Осетия-Алания, Чечня [10].

В Ростовской области этот вид ранее отмечался в единичных местонахождениях в юго-западных районах — в Азовском (с. Маргаритово, хут. Чумбур-Коса и с. Кагальник), Кагальницком (окр. станицы Кагальницкой) и, без точной привязки, по р. Эльбузд (граница Азовского и Кагальницкого районов) [RV, RWBG]. Часть местонахождений (с. Маргаритово, хут. Чумбур-Коса, долина р. Эльбузд) с большой долей вероятности уничтожена из-за интенсивного хозяйственного освоения территории. Все известные в настоящее время в Ростовской области ценопопуляции Iris notha находятся вне сети особо охраняемых природных территорий.

Касатик ненастоящий — короткокорневищный многолетник, имеющий во время цветения очень декоративный вид; мезоксерофит, размножается преимущественно семенами, вегетативное размножение путем партикуляции корневищ незначительно, массово цветет в первой половине июня, семена созревают в августе. Красивоцветущее растение, перспективный базовый вид для создания сортов (рисунок 1).

Рисунок 1 — Цветение Iris notha, начало июня

Материал и методы

Объектами изучения были две новых ценопопуляции касатика ненастоящего, впервые выявленные в 2014 г. на территории Азовского района в долине балки Водинской (Гусаревой). Их дальнейшее изучение проводилось в рамках проекта по ведению Красной книги Ростовской области при финансовой поддержке Министерства природных ресурсов и экологии Ростовской области с использованием специально разработанной методики [9]. Семенная продуктивность определялась по методике Вайнагия [1]. Обилие видов при описании ассоциаций приводится по шкале Drude.

Результаты и их обсуждение

Ценопопуляция 1.

Местонахождение: Азовский р-н, 2 км ЮВ пос. Новый, балка Водинская (Гусарева), лугово-степное сообщество.

Почвы:смытый предкавказский чернозем на известняке-ракушечнике.

Описание растительности: лугово-степное сообщество, ассоциация: Elytrigia repens — степное разнотравье.

Ярусность: вертикальная структура растительного покрова не выражена. В нём преобладает высокотравье, средняя высота которого около 80 см (Medicago romanica Prod., Tanacetum vulgare L., Galium verum L., Iris notha и др.), а максимальная — более 150 см (Thalictrum minus L., Phlomoides tuberosa (L.) Moench, Artemisia absinthium L., Galium octonarium (Klok.) Soo и др.).

Общее проективное покрытие — 100 %. На поверхности почвы большое количество опада.

Флористический состав ассоциации (характерные виды на момент наблюдения):

1. Achillea millefolium — sp3

34. G. verum — sp3

2. Agrimonia eupatoria — sp3

35. Glycyrrhiza glabra — cop1

3. Agropyron pectinatum — sp2

36. Heracleum sibiricum — sp1

4. Amoria ambigua — sp3

37. Inula aspera — sp3

5. Amygdalus nana — cop1

38. I. germanica — sp3

6. Anthriscus sylvestris — sp2

39. Iris notha — sp3

7. Artemisia absinthium — sp3

40. Lactuca serriola — sp3

8. A. austriaca — sp3

41. Lathyrus tuberosus — sp3

9. A. pontica — sp3

42. Lavatera thuringiaca — sp3

10. A. vulgaris — sp3

43. Limonium platyphyllum — sp3

11. Ballota nigra — sp3

44. Linaria maeotica — sp3

12. Bupleurum rotundifolium — sp1

45. Lithospermum officinale — sp3

13. Caragana frutex — sp3

46. Marrubium praecox — sp3

14. Centaurea trichocephala — sp3

47. Medicago romanica — sp3

15. Cephalaria transsylvanica — sp3

48. Melandrium latifolium — sp3

16. Cichorium intybus — sp3

49. Melica transsilvanica — sp3

17. Cirsium serrulatum — sp2

50. Nepeta parviflora — sp3

18. C. setosum — sp1

51. Phlomis pungens — sp3

19. Consolida paniculata — sp2

52. Phlomoides tuberosa — cop1

20. Convolvulus arvensis — sp3

53. Plantago urvillei — sp3

21. Coronilla varia — sp3

54. Poa pratensis — sp3

22. Cynanchum acutum — sp2

55. Potentilla obscura — sp1

23. Elytrigia repens — cop1

56. Salvia nutans — sp1

24. Eryngium campestre — sp2

57. S. tesquicola — sp3

25. Euphorbia seguieriana — sp3

58. Senecio grandidentatus — sp3

26. E. virgata — sp3

59. Sonchus arvensis — sp3

27. Falcaria vulgaris — sp3

60. Stachys atherocalyx — sp3

28. Fallopia convolvulus — sp3

61. Tanacetum vulgare — cop1

29. Festuca valesiaca — sp3

62. Thalictrum minus — sp3

30. Galatella biflora — sp3

63. Thlaspi perfoliatum — sp3

31. Galium aparine — cop1

64. Verbascum chaixii — sp2

32. G. humifusum — sp3

65. v. phoeniceum — sp3

33. G. octonarium — sp3

Ценопопуляция касатика ненастоящего расположена в небольшой (шириной около 30 м и длиной около 300 м) балке, пересекающей правый коренной берег балки Водинской (Гусаревой), являющейся правым притоком р. Чубурки. Сообщество с участием ценопопуляции Iris notha занимает склоны и днище балки. Оно расположено между лесополосой из Robinia pseudoacacia L. и степной залежью. Растительный покров балки Водинской в целом в окрестностях пос. Новый заметно трансформирован в результате антропогенного воздействия, а именно — распашки приводораздельных склонов, занятых полями севооборота; сооружения плотины при строительстве пруда, посадки лесополос, прокладки дороги к населенному пункту и др.

Ценопопуляция ириса ненастоящего обитает в составе лугово-степной ассоциации, которая характеризуется высоким густым травостоем и значительным флористическим разнообразием, что свидетельствует о благоприятных экологических условиях для существования данной ценопопуляции и ценоза в целом. Это же подтверждают морфометрические показатели особей ириса и возрастная структура его ценопопуляции.

Площадь ценопопуляции около 500 кв. м. Путем тотального учета численности ценопопуляции выявлено 742 экземпляра Iris notha, в том числе 493 (66,4 %) генеративных и 249 (33,6 %) вегетативных особей. В пределах ассоциации особи ириса распределены относительно равномерно.

Общее количество побегов у генеративных растений касатика ненастоящего колеблется в пределах от 2 до 115 шт., в том числе генеративных побегов — от 1 до 19 шт. Высота генеративных побегов составляет от 63 до 90 (в среднем 78,23) см. Один генеративный побег несет 2—3 цветка, а впоследствии — 1—3 плода (рис. 2). У вегетативных растений развиваются от 2 до 6 (в среднем 3,75) побегов.

Рисунок 2 — Плоды Iris notha в период неполного созревания семян (середина августа)

Так как самовозобновление ценопопуляций Iris notha осуществляется преимущественно семенным способом, то семенная продуктивность является одним из важнейших показателей адаптации этого вида к конкретным условиям обитания. В таблице 1 приводятся основные показатели семенной продуктивности данной ценопопуляции.

Таблица 1 — Семенная продуктивность Iris notha в окр. пос. Новый, 2014 г.

№ п/п

Параметры

Среднее значение

1.

Количество побегов на 1 особь, шт.

13,35±4,74

2.

Количество генеративных побегов на 1 особь, шт.

3,57±0,92

3.

Количество цветков на 1 побег, шт.

2,27±0,11

4.

Количество цветков на 1 особь, шт.

8,08±2,11

5.

Количество плодов на 1 побег, шт.

2,05±0,09

6.

Количество плодов на 1 особь, шт.

7,32±1,91

7.

Коэффициент плодоцветения, %

90,59±0,02

8.

Количество семяпочек на 1 особь, шт.

848,33±222,65

9.

Количество семян на 1 особь, шт.

147,90±39,78

10.

Коэффициент семенификации, %

17,43±1,91

В одной коробочке образуется в среднем 115,9 семяпочек и 20,2 семян (рис. 3), а на одном растении — 848,3 семяпочек и 147,9 жизнеспособных семян; следовательно, коэффициент семенификации составляет всего 17,43 %, хотя коэффициент плодоцветения очень высок — более 90 %. Общее же количество семян, продуцируемое ценопопуляцией, относительно велико — около 73000 штук, что и обеспечивает, если судить по возрастной структуре, более или менее регулярное пополнение популяции молодыми растениями.

Рисунок 3 — Зрелые семена Iris notha

Показатели семенной продуктивности у Iris notha, по сравнению с другими дикорастущими видами, средние, однако, они позволяют поддерживать численность ценопопуляции в сочетании с такими особенностями вида, как продолжительность большого жизненного цикла, способность к вегетативному размножению и преобладание в возрастном спектре ценопопуляции генеративных растений.

Таким образом, ценопопуляция относится к нормальным (то есть способным к длительному самоподдержанию и независима от заноса зачатков извне), характеризуется правосторонним возрастным спектром и, следовательно, относится к типу зрелых. Данная ценопопуляция может характеризоваться как достаточно стабильная, несмотря на небольшую площадь.

Оценивая способность ценопопуляции к самоподдержанию численности, следует учитывать, что важным лимитирующим фактором для этого вида, являются насекомые-вредители, повреждающие семена. По сведениям Ю. Г. Арзанова к числу таких насекомых относятся два вида долгоносиков — Sitona lineata и Mononychus punctumalbum из семейства Curculionidae и листоед-пьявица Oulema melanotus из семейства Chrysomelidae. Ими уничтожается не менее 18,5 % всех созревающих семян.

Степень антропогенной трансформации экотопа: Основные формы антропогенного воздействия на экотоп: близость населенного пункта и связанная с этим рекреационная нагрузка, выкопка растений для пересадки на приусадебные участки, близость сельхозугодий. Однако прямой угрозы существованию ценопопуляции в настоящее время нет.

Ценопопуляция 2.

Местонахождение: Азовский р-н, окр. хутора Калиновка, балка Водинская (Гусарева), луг.

Почвы: луговые.

Описание растительности: луг средней степени увлажнения со следами выпаса и пороями слепыша обыкновенного, ассоциация: Elytrigia repens + разнотравье.

Ярусность: вертикальная структура растительного покрова не выражена. Средняя высота травостоя 80 см (Elytrigia repens (L.) Nevski, Agrimonia eupatoria L., Euphorbia uralensis Fisch. ex Link. и др.), максимальная — 130 см (Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud., Echinops sphaerocephalus L., Cirsium setosum (Willd.) Bess. и др.).

Общее проективное покрытие — 100 %.

Таблица 1 — Флористический состав ассоциации (характерные виды на момент наблюдения):

1. Achillea millefolium — sp3

14. Euphorbia uralensis — sp3

2. Agrimonia eupatoria — sp3

15. E. virgata — sp3

3. Ambrosia artemisiifolia — sp3

16. Galium humifusum — sp3

4. Carduus uncinatus — sp2

17. Glycyrrhiza glabra — sp3

5. Centaurea diffusa — sp3

18. Iris notha — sp3

6. Cichorium intybus — sp3

19. Lactuca serriola — sp3

7. Cirsium serrulatum — sp1

20. Lathyrus tuberosus — sp3

8. C. setosum — sp3

21. Ononis arvensis — sp3

9. Convolvulus arvensis — sp3

22. Phragmites australis — sp3

10. Coronilla varia — sp3

23. Poa pratensis — sp3

11. Echinops sphaerocephalus — sp2

24. Salvia tesquicola — sp3

12. Elytrigia repens — soc

25. Senecio grandidentatus — sp3

13. Eryngium campestre — sp2

Данная ценопопуляция обитает в широкой долине балки Водинской в составе настоящего пырейного луга. Растительный покров балки в значительной степени трансформирован по причине выпаса крупного рогатого скота, сенокошения, наличия полевых дорог. Флористический состав ассоциации довольно беден. Доминирует пырей ползучий, создающий фон. Разнотравье отличается низким обилием, в его составе кроме луговых (Elytrigia repens, Glycyrrhiza glabra L., Poa pratensis L., Lathyrus tuberosus L. и др.) присутствуют некоторые степные (Salvia tesquicola Klok. & Pobed., Eryngium campestre L., Euphorbia virgata Waldst. & Kit. и др.) и сорные виды (Cirsium setosum, Ambrosia artemisiifolia L., Convolvulus arvensis L. и др.)

Изучаемая ценопопуляция занимает площадь около 100 кв. м. Ее общая численность составляет 58 особей, в том числе 34 (58,6 %) генеративных и 24 (41,4 %) вегетативных. В пределах ассоциации особи ириса распределены довольно равномерно. У генеративных экземпляров формируется от 7 до 111 побегов, в том числе от 1 до 31 генеративных, высота которых составляет от 58 до 84 (в среднем 70,92) см. На одном побеге развивается 2—4 цветка, а из них — 0—3 плода, соответственно коэффициент плодоцветения составляет 68,92 % (табл. 2). Вегетативные растения имеют от 2 до 21 (в среднем 8) побегов.

Таблица 2 — Семенная продуктивность Iris notha в окр. хут. Калиновка, 2014 г.

№ п/п

Параметры

Среднее значение

1.

Количество побегов на 1 особь, шт.

19,47±5,15

2.

Количество генеративных побегов на 1 особь, шт.

3,89±1,51

3.

Количество цветков на 1 побег, шт.

3,00±0,13

4.

Количество цветков на 1 особь, шт.

11,68±4,54

5.

Количество плодов на 1 побег, шт.

2,07±0,27

6.

Количество плодов на 1 особь, шт.

8,05±3,13

7.

Коэффициент плодоцветения, %

68,92±0,02

8.

Количество семяпочек на 1 особь, шт.

933,13±362,37

9.

Количество семян на 1 особь, шт.

162,67±63,17

10.

Коэффициент семенификации, %

17,43±1,91

Как указано в таблице 2 на одном растении образуется 933,1 семяпочек и 162,6 жизнеспособных семян; следовательно, коэффициент семенификации составляет 17,43 %, а общее количество семян, продуцируемое ценопопуляцией, относительно невелико — более 5000 штук.

Степень антропогенной трансформации экотопа: основные формы антропогенного воздействия на экотоп такие же, как у ценопопуляции 1: выкопка растений для пересадки на приусадебные и дачные участки, близость сельхозугодий, проселочные дороги с довольно интенсивным движением, неконтролируемый выпас скота.

К природным лимитирующим факторам данной ценопопуляции следует отнести как поражение семян насекомыми-вредителями, так и уничтожение корневищ слепышом обыкновенным, что неоднократно отмечалось в этом экотопе.

Выводы

Таким образом, впервые выявленные в 2014 г. две ценопопуляции Iris notha являются нормальными, зрелыми, регулярно пополняются молодыми растениями семенного происхождения, характеризуются удовлетворительной жизненностью особей (они имеют крупные размеры, массово цветут и плодоносят, дают самосев, не поражаются болезнями), что в целом свидетельствует о благоприятных для вида условиях среды обитания. Невысокие показатели семенной продуктивности, вероятно, компенсируются длительностью онтогенеза, преобладанием в возрастном составе ценопопуляций генеративных растений и их способностью к вегетативному размножению. В целом же можно говорить о благополучном стабильном существовании изученных ценопопуляций Iris notha. Основная угроза их существованию — прямое уничтожение местообитаний, а также резкое сокращение количества плодоносящих растений. Очевидна необходимость мониторинга, учитывая, что в Ростовской области в настоящее время достоверно известны всего лишь три ценопопуляции этого экологически важного вида, причем небольших по площади и по численности особей. Рекомендуется также интродукция Iris notha в Ботаническом саду ЮФУ.

Список литературы

  1. Вайнагий И. В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Бот. журн. 1974. Т. 59. № 6. — С. 826—831.
  2. Зозулин Г. М., Федяева В. В. Редкие и исчезающие виды флоры Ростовской области // Растительные ресурсы. Ростов-на-Дону, 1986. — С. 190—211.
  3. Красная книга Краснодарского края (Растения и грибы) / Ред. С. А. Литвинская. Краснодар. Изд-во «ООО Дизайн Бюро № 1», 2007. — 640 с.
  4. Красная книга Приазовского региона. Сосудистые растения / Под ред. В. М. Остапко, В. П. Коломийчука. Киев. Изд-во «Альтерпрес», 2012. — 276 с.
  5. Красная книга Российской Федерации (Растения и грибы). М.: Т-во научных изданий КМК, 2008. — 855 с.
  6. Красная книга Ростовской области: Т. 2. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения грибы, лишайники и растения / Ред. В. В. Федяева. Ростов-на-Дону. Изд-во «Малыш», 2004. — 333 с.
  7. Красная книга Ставропольского края. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и животных. Т. 1. Растения / Ред. А. Л. Иванов. Ставрополь. Изд-во «Полиграфсервис», 2002. — 384 с.
  8. Перечень видов растений и грибов, занесенных в красную книгу Республики Калмыкия (утв. постановлением Правительства Республики Калмыкия N 387 от 13 декабря 2010 г.). — 14 с.
  9. Федяева В. В., Русанов В. А. Мониторинг редких и исчезающих видов растений и грибов Ростовской области // Материалы научно-практической межрегиональной конференции «О состоянии и перспективах развития особо охраняемых природных территорий и проблеме борьбы с деградацией (опустыниванием) земель». Станица Вешенская, 2005. — С. 29—36.
  10. Цвелев Н. Н. Род Касатик — Iris L. // Флора европейской части СССР. Т. 4. Л.: Наука, 1979. — С. 299—307.

Spisok literatury

  1. Vajnagij I. V. O metodike izucheniya semennoj produktivnosti rastenij // Bot. zhurn. 1974. T. 59. № 6. — S. 826—831.
  2. Zozulin G. M., Fedyaeva V. V. Redkie i ischezayushhie vidy flory Rostovskoj oblasti // Rastitel’nye resursy. Rostov-na-Donu, 1986. — S. 190—211.
  3. Krasnaya kniga Krasnodarskogo kraya (Rasteniya i griby) / Red. S. А. Litvinskaya. Krasnodar. Izd-vo «OOO Dizajn Byuro № 1», 2007. — 640 s.
  4. Krasnaya kniga Priazovskogo regiona. Sosudistye rasteniya / Pod red. V. M. Ostapko, V. P. Kolomijchuka. Kiev. Izd-vo «Аl’terpres», 2012. — 276 s.
  5. Krasnaya kniga Rossijskoj Federatsii (Rasteniya i griby). M.: T-vo nauchnykh izdanij KMK, 2008. — 855 s.
  6. Krasnaya kniga Rostovskoj oblasti: T. 2. Redkie i nakhodyashhiesya pod ugrozoj ischeznoveniya griby, lishajniki i rasteniya / Red. V. V. Fedyaeva. Rostov-na-Donu. Izd-vo Malysh», 2004. — 333 s.
  7. Krasnaya kniga Stavropol’skogo kraya. Redkie i nakhodyashhiesya pod ugrozoj ischeznoveniya vidy rastenij i zhivotnykh. T. 1. Rasteniya / Red. А. L. Ivanov. Stavropol'. Izd-vo «Poligrafservis», 2002. — 384 s.
  8. Perechen' vidov rastenij i gribov, zanesennykh v krasnuyu knigu Respubliki Kalmykiya (utv. postanovleniem Pravitel’stva Respubliki Kalmykiya N 387 ot 13 dekabrya 2010 g.). — 14 s.
  9. Fedyaeva V. V., Rusanov V. А. Monitoring redkikh i ischezayushhikh vidov rastenij i gribov Rostovskoj oblasti // Materialy nauchno-prakticheskoj mezhregional’noj konferentsii «O sostoyanii i perspektivakh razvitiya osobo okhranyaemykh prirodnykh territorij i probleme bor’by s degradatsiej (opustynivaniem) zemel'». Stanitsa Veshenskaya, 2005. — S. 29—36.
  10. Tsvelev N. N. Rod Kasatik — Iris L. // Flora evropejskoj chasti SSSR. T. 4. L.: Nauka, 1979. — S. 299—307.