Статья Хусаинова, Сыртланова

1
Сыртланова Светлана Ахнафовна1, Хусаинова Светлана Айратовна2
1 – магистрантка БГПУ им. М. Акмуллы, г. Уфа, Россия
2 – аспирантка БСИ УНЦ РАН, г. Уфа, Россия
Научный руководитель: Хусаинов Айрат Фагимович, к.б.н., доцент
БГПУ им. М. Акмуллы, г. Уфа, Россия
Сегетальная флора озимых и яровых культур
Наиболее важный элемент фитоценотического подхода к изучению
агрофитоценоза как сложной биологической системы – методы полевой и
экспериментальной геоботаники [1]. Они предполагают выявление
флористического состава сообщества сорных растений, характеристики
обилия видов, размещения их во времени и пространстве.
Объектом исследования были выбраны поля посевов озимой культуры
ржи сорта «Чулпан и поля яровой культуры – пшеницы сорта «Терция»
ООО Агрофирма «Буздяк» Буздякского района РБ.
В общей сложности авторами было собрано более 200 листов
гербарного материала и выполнено 10 полных геоботанических описаний.
Климат района умеренно континентальный, характеризующийся
умеренно холодной снежной зимой и сравнительно жарким летом,
среднегодовое количество осадков составляет менее 400 мм.
На территории, занимаемой ООО Агрофирмой «Буздяк», преобладают
почвы типичные и выщелоченные черноземы тяжелого механического
состава [5].
На основе анализа систематического состава было выявлено
следующее: в исследованной нами сегетальной флоре полей озимых и
яровых культур было зарегистрировано 87 видов, относящихся к 70 родам, 27
семействам, что позволяет оценивать флору как сравнительно богатую.
Сравнение ведущих семейств по занимаемым ими местам с общей
флорой Республики Башкортостан (РБ) [4] дано в таблице 1. Из таблицы
видно, что возрастает роль семейств Brassicaceae, Chenopodiaceae,
Boraginaceae, Polygonaceае.
Именно в этих семействах много сорно-полевых видов-терофитов,
дающих большое число семян и долго сохраняющих всхожесть в семенном
банке. Кроме того, отмеченные семейства насыщены однолетними видами,
которые являются наиболее устойчивыми к обработке почвы.
2
Таблица 1
Ранжирование ведущих семейств сегетальной флоры полей озимых
и яровых культур ООО Агрофирма «Буздяк» и РБ по числу видов
Семейство
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Asteraceae
Brassicaceae
Fabaceae
Poaceae
Chenopodiaceae
Boraginaceae
Polygonaceae
Lamiaceae
Место во флоре
Флора полей
Флора РБ
1
1
2
6
3
5
4
2
5
12
6
15
7
13
8
9
К 8 ведущим семействам флоры принадлежат 49 родов (70%) и 64
видов (75,3). Такое высокое число видов в сравнительно небольшом
количестве семейств свойственно территориям с экстремальными условиями
развития растительного покрова [7]. В данном случае экстремальные условия
формируются воздействием агротехнических мероприятий.
Из 27 семейств два семейства содержат 12 и более видов, 3 семейства
представлены 6 и более видами, 3 – двумя , 2 – пятью , 1 – четырьмя ,16 – 1
видом.
Флора полей отличается значительным разнообразием родов цветковых
(из 70 родов только 1 представляет высшие споровые растения). 17 семейств
представлены одним, 3 – двумя, 2 – четырьмя, 1 – шестью, 1 – пятью, 1 –
тремя родами.
Показатель насыщенности родов невысокий, многовидовых родов
немного. Наиболее насыщены видами следующие роды: Chenopodium (4),
Sonchus (3), Vicia (3). 8 родов включают по 2 вида, 59 родов по 1 виду.
Анализ сегетальной флоры по жизненным формам показал, что для ее
состава характерно преобладание терофитов – 59,8% (52 вида). Например:
Thlaspi arvense, Chenopodium album, Polygonum arenastrum и др. Высокое
участие терофитов является показателем постоянного нарушения при
обработке почвы.
Другой массово представленной жизненной формой являются
гемикриптофиты – 34,5% (30 видов). Например: Achillea millefolium,
Bromopsis inermis, Rumex confertus и др. Это свидетельствует о преобладании
видов естественных растительных сообществ (степных и луговых).
Во флоре полей присутствуют также криптофиты – 4,6% (4 вида)
(Lactuca tatarica, Equisetum arvense и др.). Многие геофиты полей являются
3
корнеотпрысковыми сорняками, которые при неправильной обработке почвы
только увеличивают свою численность.
Присутствие фанерофита – Acer negundo в сегетальной флоре связано
случайным попаданием зачатков с ближайших лесополос.
Анализ представленности различных жизненных форм в посевах
озимых и пропашных культур показал, что количество сорно-полевых видов
сопоставимы (28 видов – «сквозных», 28 видов в посевах пшеницы, 31 вид в
посевах ржи). Исследования показывают, что фактором дифференциации
состава жизненных форм является, в основном, культура. Так в полях с
яровой культурой – пшеницей гемикриптофиты представлены 17 видами, в
то время как в озимой ржи – 7 видов. Высокая представленность
гемикриптофитов на полях с яровой пшеницей, связана с их
конкурентоспособностью по отношению к культуре. Озимая рожь является
сильным эдификатором среди зерновых культур, так как он изначально
образует сомкнутый полог, под которым не могут развиваться сорняки.
Слабая представленность сорняков-гемикриптофитов связано и с обработкой
почвы пара перед посевом озимой ржи, когда уничтожаются всходы
сегеталов.
Терофиты в озимой ржи представлены 22 видами, в яровой пшенице
всего 9 видов. Высокая представленность терофитов в посевах озимой ржи
связано с разновременностью прорастания семян, большим семенным
банком и коротким жизненным циклом.
Большое число «сквозных» видов связано с тем, что агрономы не
придерживаются четкого плана севооборота. Из-за задержки одной культуры
на поле в течение нескольких лет под влиянием соответствующей
агротехники и применения удобрений и гербицидов формируются
специфические наборы сегетальных компонентов. Определенный список
сегетальных видов сохраняется в течение долгого времени даже после смены
культуры, на что слабо влияет экспозиция и почвы. В этом случае трудно
отделить влияние эдафических отличий от влияния культуры [9, 10].
Анализ экологического спектра видов по отношению к фактору
увлажнения, составленного с использованием шкалы Л.Г. Раменского
показал, что в сегетальной флоре преобладают ксеромезофиты – 51,7% (45
видов), которые имеют приспособления, позволяющие переносить
непродолжительную засуху (Centaurea cyanus, Cichorium intybus, Melilotus
officinalis, Panicum miliaceum, Crepis tectorum и др.).
Другой массово представленной экологической группой являются
мезофиты – 28,7% (25 видов), т.е. растения умеренно увлажненных
4
местообитаний (Amaranthus retroflexus, Artemisia absinthium, Echinochloa
crusgalli, Neslia paniculata, Solanum nigrum и др.).
Ксерофиты – растения сухих местообитаний, способные переносить
перегрев и обезвоживание, представлены 13 видами (15%) (Erodium
cicutarium, Teloxys aristata, Camelina microcarpa и др.).
Присутствие гигрофитов – 4,6% (4 вида) связана с сохранением
большого количества влаги в почве под пологом пшеницы. Основные
гигрофиты – Galium aparine, Galium palustre, Sonchus palustris и др.
Анализ географической структуры флоры по составу широтных групп
видов
показал, что в составе сегетальной флоры преобладают
плюризональные виды (62 вида – 71,3%), что связано с усилением влияния
человека, которое проявилось в увеличении доли сорнополевых видов с
широким экологическим спектром. Высокая представленность лесостепных
(24 вида – 27,6%) видов – антропотолерантов местной флоры указывает на их
зональную
приуроченность
и
способность
видов
выдерживать
антропогенный пресс.
Анализ географической структуры флоры по составу долготных групп
показал, что в составе флоры преобладают евроазиатские виды (57 видов –
65,5%). Это естественно, так как исследуемая флора находится на границе
Европы и Азии. Увеличение доли голарктических видов (29 видов – 33,2%)
связано с усилением влияния человека на растительность и повышением
доли сорнополевых видов, имеющих все более обширные ареалы.
При исследовании флоры полей озимых и яровых культур ООО
Агрофирма «Буздяк» большое значение имеет анализ заносных адвентивных
видов [3].
Таблица 2
Анализ происхождения видов сегетальной флоры полей озимых и
яровых культур ООО Агрофирма «Буздяк»
Группы видов
Апофиты
Археофиты
Кенофиты, в том числе:
гемикенофиты
эукенофиты
Всего
Число видов / %
31/35,6
34/39
22/25,3
10/11,5
12/13,8
87/100
Из таблицы 2 видно, что флора полей озимых и яровых культур ООО
Агрофирма «Буздяк» представлена 31 апофитами (35,6%). До появления
человека апофиты антропогенных сообществ могли встречаться в
5
прирусловьях рек, на местах сильного затопления, у водопоя диких
животных, на земляных холмиках у нор грызунов, жилищных участках
колониальных птиц, на пожарищах, обнажающихся участках при ветровале
деревьев и т. д. Также выявлено 56 адвентивных вида, из них – археофиты
(появившиеся на территории Башкортостана до XVI века) – 34 вида (39%).
На долю кенофитов приходится 22 вида флоры, которые делятся на две
группы: гемикенофиты – 10 видов (11,5%), эукенофиты – 12 видов (13,8%).
Археофиты – пришельцы досредневекового времени. Это
преимущественно рудеральные и сегетальные растения.
Вместе с бурным развитием сельского хозяйства, транспорта,
промышленности, торговли, возросшей миграционной активностью
населения, ростом населенных пунктов флора стала испытывать сильнейший
«пресс» со стороны флор других территорий. Главными факторами заноса
видов следует считать железнодорожный транспорт, посевной материал и
фураж для скота. Излюбленным местообитанием для большинства
аллохтонов являются железнодорожные и автодорожные насыпи, пахотные
земли. Участие заносных видов во флоре составляет 64,3%, что определяет и
степень ее синантропизации.
По способу иммиграции можно различить преднамеренно и
непреднамеренно занесенные растения. Преднамеренно занесенные или
интродуцированные, но более или менее одичавшие виды называются
эргазиофитами [8]. К непреднамеренно занесенным видам относятся
ксенофиты (виды, случайно занесенные человеком в результате
хозяйственной деятельности) и аколютофиты (виды, расселяющиеся в
результате изменения растительного покрова [11].
Анализ показал, что основная часть адвентов составляет группу
ксенофитов (48 видов, или 85,7%). Для них характерен скачкообразный
способ заноса и способ распространения сугубо антропохорный.
Результаты хозяйственной деятельности сказываются на растительном
покрове как непосредственно, так и опосредствованно, например, через
изменение физико-географических и климатических особенностей
местности. При таких изменениях появляются растения-аколютофиты.
Однако выявить такие виды трудно, и нами бесспорно установлено
произрастание лишь двух видов (или 3,6%), относимых к аколютофитам.
Эргазиофиты представлены 6 видами (или 10,7%). Как правило, это
пищевые, кормовые, декоративные растения, «убежавшие» из культуры. По
своей природе они весьма разнообразны. Среди них немало таких, которые
способны пройти весь жизненный цикл и успешно перезимовать.
6
В составе адвентов флоры полей озимых и яровых культур по степени
натурализации преобладают эпекофиты (50 видов – 89,3%). Эти растения,
входящие в состав сегетальной растительности, являются классическими
эксплерентами [6, 2]. Также анализ показал, что во флоре присутствуют 4
агриофита (7,1%), успевшие войти в состав естественных растительных
сообществ и два эфемерофита (3,6%).
Данные о составе сегетальной флоры можно использовать для
мониторинга состояния окружающей среды. Результаты исследований могут
быть использованы для иллюстрации экологических закономерностей
сегетальных сообществ при изучении предметов «Экология», «Биология»
школьниками.
Список использованных источников
1.
Багрикова Н.А. Изучение сегетальной растительности Украины с
позиций эколого-флористического подхода: история, современное состояние,
перспективы // Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2011. Вып. 5. – С. 1120.
2.
Миркин Б.М., Наумова Л.М. Наука о растительности (история и
современное состояние основных концепций). Уфа, 1998. – 413 с.
3.
Наумова Л.Г., Хусаинов А.Ф. Научно-исследовательская деятельность
студентов: изучение флоры населенных пунктов. Учебно-методическое
пособие для бакалавров и магистров. – Уфа, 2010. – С.40.
4.
Определитель высших растений Башкирской АССР. – М.: Наука, 1988.
Т.1. – 316 с.; 1989. Т.2. – 375 с.
5.
Почвы Башкирии. Генезис, классификация, география, физические и
химические свойства преобладающих почв Башкирии / Гирфанов В.К.,
Тайчинов С.Н. и др. – Уфа: БФАН СССР, 1973. Т.1. – 458 с.
6.
Работнов Т.А., 1992. Фитоценология. 3-е изд. М.: Изд-во МГУ. 350 с.
7.
Толмачев А.И. Введение в географию растений. – Ленинград, 1974. –
244 с.
8.
Туганаев В.В., Пузырев А.Н. Гемерофиты Вятско-Камского
междуречья. Свердловск, 1988. – 124 с.
9.
Шайхисламова Э.Ф. Анализ сегетальной флоры Башкирского Зауралья.
Итоги биологических исследований. 2004. Вып. 8.: Сборник научных трудов.
– Уфа: РИО БашГУ, 2004. – С. 133-136.
10. Шайхисламова Э.Ф. Анализ динамики сегетальной растительности
Зауралья Республики Башкортостан за 20 лет (1982-2002 гг.). Дис... канд.
биол. наук. Уфа, 2005. – 136 с.
11. Weber R. Ruderalpflanzen und ihre Gesellschaften. Wittenberg
Lutherstadt: A.Ziemen Verlag, 1961. – 164 s.