• , опушки, луга поляны , лесные, разнотравные луга , ключевые и сфагновые болота хвойные
  • Материалы и методы
  • M. nemorosum M. pratense M. sylvaticum

  • Скачать 443.12 Kb.


    страница1/4
    Дата19.01.2019
    Размер443.12 Kb.
    ТипОтчет

    Скачать 443.12 Kb.

    Отчет о научно-исследовательской работе Абдрашитова И. (9Б) Научные руководители: к б. н. Волкова П. А. Сухова Д. В


      1   2   3   4

    Московская гимназия на Юго-Западе № 1543

    Кафедра биологии



    Фитоценоти­ческая приуроченн­ость трех видов полупарази­тических растений из рода марьянник (норичнико­вые)

    Отчет о научно-исследовательской работе

    Абдрашитова И. (9Б)

    Научные руководители:

    к.б.н. Волкова П.А.

    Сухова Д.В.

    Москва

    2013


    Введение

    Как известно, одним из аспектов, который изучает экология, является взаимодействие между растениями в растительных сообществах - фитоценозах. Изучая фитоценозы, можно со стороны влиять на видовой состав сообщества: поддерживать видовое многообразие или наоборот, сознательно подавлять некоторые виды (например, поддерживая полезные человеку культуры).

    В природе существуют растения-паразиты и полупаразиты. Паразиты - группа покрытосеменных растений, получающих питательные вещества непосредственно из тканей других растений. Полупаразиты – паразитирующие растения, которые помимо получения питательных веществ от других растений, также могут осуществлять фотосинтез. Полупаразиты могут получать от донора лишь воду и минеральные вещества, иногда и часть органических веществ (Nickrent and Musselman, 2004).

    Воздействуя на растения, полупаразиты изменяют их конкурентоспособность, влияя на взаимоотношения между растениями в фитоценозах. Ослабленные организмы поражаются в первую очередь. В луговых сообществах полупаразиты становятся фактором поддержания высокого видового разнообразия. Это связано с тем, что они подавляют доминантов, высвобождая часть ресурсов для других видов. Но с другой стороны, при перегнивании полупаразиты удобряют почву лучше других растений, т.к. они имеют свойство при жизни накапливать минеральные вещества в большем объеме (Press, 1998). Изучая растения-хозяев полупаразитических растений, можно защитить полезные культуры, выращиваемые человеком или редкие виды растений.

    К полупаразитам относятся растения рода марьянник (Melampyrum). Марьянники - однолетние полупаразитические растения. Корни слабые, неглубокие, но на них имеются корневые присоски, которыми марьянник присасывается к корням других растений и высасывает из них воду и питательные вещества. Марьянники встречаются в Европе, Азии и Северной Америке (Флора СССР, с.533). О предпочтении марьянников при выборе хозяев известно немного: выяснено, что M. sylvaticum приурочен к Pinus sylvestris (Dalrymple, 2007, ссылаясь на Lehtilä and Syrjänen, 1995). Данная приуроченность обнаружена в Финляндии, а в Шотландии она не выявлена (там же, ссылаясь на Rich et al, 1995).

    В Средней полосе России произрастают три вида рода марьянника: Melampyrum nemorosum, Melampyrum pratense и Melampyrum sylvaticum, на которых и проводилось исследование видовой принадлежности растений-хозяев. Межвидовые различия этих видов марьянника (морфологические и биотопические) приведены в Таблице 1.



    Признак

    M. nemorosum

    M. pratense

    M. sylvaticum

    Высота, см

    15-50

    15-30

    8-10

    Стебель

    прямой, ветвистый

    прямой, простой или ветвистый

    простой, прямой или ветвистый

    Листья

    супротивные, ланцетные, заостренные

    ланцетные, заостренные

    линейно-ланцетные, заострённые

    Цветки

    одиночные, обращённые в одну сторону

    горизонтально отклоненные, обращённые в одну сторону

    одиночные, на опушенных цветоножках

    Места произрастания

    лиственные леса, опушки, луга

    поляны, лесные, разнотравные луга, ключевые и сфагновые болота

    хвойные и смешанные леса

    Таблица 1. Сравнение видов марьянника.

    (Флора СССР, с.544, 549-550, 552-553)



    Цель и задачи

    Целью данного исследования стало выявление фитоценотических предпочтений трех видов марьянника – M. nemorosum, M. pratense, M. sylvaticum.

    Для достижения цели мы поставили следующие задачи:

    - Флористическое описание участков произрастания трех видов марьянника;

    - Сравнение видового состава участков произрастания каждого из трех видов марьянника и участков, где он отсутствует.

    Материалы и методы

    Сбор данных осуществляли на 88 площадках размером 20*20 см. Рядом с каждой площадкой с марьянником закладывали аналогичную (контрольную) площадку без него, причем на каждой площадке мог присутствовать только один из трех видов марьянника (M. nemorosum, M. pratense или M. sylvaticum). Исследование фитоценотических предпочтений M. nemorosum проводили на 26 площадках (в окрестностях деревни Полукарпово, Удомельский район Тверской области, на лугу), M. pratense – на 32 площадках (на опушке Туришинского леса, Удомельский район Тверской области), M. sylvaticum - на 30 площадках (в Туришинском лесу, Удомельский район Тверской области).

    Исследование каждой площадки включало в себя подробную перепись растений с указанием их численности, которая оценивалась путем прямого подсчета. Данные приведены в таблице в Приложении 1. Обработку данных я проводила в программе R с помощью анализа главных компонент, индекса сходства Жаккара и статистического теста хи-квадрат.

    Результаты

    Первым этапом обработки данных стало исследование каждого вида марьянника, чтобы выяснить, нет ли у него предпочтений в выборе растения-хозяина. Но многомерный анализ показал, что площадки с марьянником и без по растительному составу существенно не отличаются (см. рисунок 1, 2, 3; 1 – M. nemorosum, 2 – M. pratense, 3 – M. sylvaticum).



    Рисунок 1. Классификация исследованных площадок с M. nemorosum (n, красный цвет) и соответствующих контрольных площадок (0) по видовому составу (анализ главных компонент, коэффициент сходства Жаккара).



    Рисунок 2. Классификация исследованных площадок с M. pratense (p, зеленый цвет) и соответствующих контрольных площадок (0) по видовому составу (анализ главных компонент, коэффициент сходства Жаккара).



    Рисунок 3. Классификация исследованных площадок с M. sylvaticum (s, синий цвет) и соответствующих контрольных площадок (0) по видовому составу (анализ главных компонент, коэффициент сходства Жаккара).



    Вторым этапом стало исследование площадок по трем видам марьянника вместе. Я пришла к выводу, что площадки с разными видами марьянника различаются по растительному составу (см. рисунок 4).

    Рисунок 4. Классификация по видовому составу исследованных площадок с M. nemorosum (n, красный цвет), M. pratense (p, зеленый цвет) и M. sylvaticum (s, синий цвет) (анализ главных компонент, коэффициент сходства Жаккара).



    Затем я провела исследование площадок без марьянника в трех разных местах сбора (0n – M. nemorosum, 0p – M. pratense , 0s – M. sylvaticum). Площадки различаются по своему видовому составу, что видно из рисунка 5.

    Рисунок 5. Классификация по видовому составу контрольных площадок для M. nemorosum (0n, черный цвет), M. pratense (0p, красный цвет) и M. sylvaticum (0s, зеленый цвет) (анализ главных компонент, коэффициент сходства Жаккара).



    Затем я выявила видовой состав растительных сообществ, в которых обитает каждый из трех исследуемых видов марьянника. Достоверность сопряженности разных видов марьянника с каждым из отмеченных на площадках видов растений проверяли при помощи теста хи-квадрат, p-value < 0.05. Растения, с которыми сопряжен марьянник, приведены в приложениях 2 – 4 и в таблице 2.

    M. nemorosum

    M. pratense

    M. sylvaticum

    Achillea millefolium

    Agrostis tenuis

    Aegopodium podagraria

    Agrostis gigantea

    Fragaria vesca

    Equisetum sylvaticum

    Agrostis stolonifera

    Stellaria holostea

    Oxalis acetosella

    Agrostis tenuis

     

    Stellaria holostea

    Deschampsia cespitosa

     

    Vaccinium myrtillus

    Equisetum arvense

     

    Viola canina

    Festuca pratensis

     

     

    Plantago lanceolata

     

     

    Stellaria graminae

     

     

    Taraxacum officinale

     

     

    Trifolium pratense

     

     

    Vicia sepium

     

     

    Таблица 2. Растения, с которыми сопряжен марьянник (тест хи-квадрат).
      1   2   3   4

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Отчет о научно-исследовательской работе Абдрашитова И. (9Б) Научные руководители: к б. н. Волкова П. А. Сухова Д. В

    Скачать 443.12 Kb.