Эколого-биологические особенности vitex agnus-castus l. (verbenaceae) в условиях Северо-Западного Кавказа (стр. 2 )

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 14 научных работ, в том числе 2 – в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и приложений, включает 193 страницы основного текста. Иллюстративный материал представлен 37 таблицами и 40 рисунками. Список использованной литературы содержит 219 источников, из которых 19 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Аналитический обзор

В главе приводится анализ имеющихся литературных источников по различным аспектам исследования Vitex agnus-castus L. на Северо-Западном Кавказе и некоторых сопредельных территориях. Рассмотрены вопросы истории изучения представителей рода Vitex L. в отношении их распространения, систематики, биологии, экологии, химического состава, размножения, применения.

Несмотря на значительное количество публикаций, экологические и эколого-ценотические особенности Vitex agnus-castus на Северо-Западном Кавказе являются недостаточно изученными. Сведения о структуре рода, ареалах, экологических, биохимических особенностях витекса священного носят фрагментарный характер и не дают полного представления о систематике, экологии и биологии вида на сегодняшний день.

Глава 2. Природно-климатические условия Северо-Западного Кавказа

На основании анализа литературных источников дана краткая характеристика природно-климатических условий Северо-Западного Кавказа, включающая сведения о географическом положении, особенностях геологии и рельефа, климата, почвенного и растительного покровов.

Глава 3. Материал и методы исследования

По результатам наших маршрутных исследований (2007-2012 г.), а также  литературным данным на Черноморском побережье Краснодарского края основными местонахождениями Vitex agnus-castus  на отрезке Анапа – Сочи являются: устье реки Сукко (7 экз. на площади 1250 м2), мыс Малый Утриш (15 экз., 625 м2), окресности х. Бетта (24 экз., 2500 м2), скала Киселева в Туапсинском районе (4 экз., 625 м2), окрестности пос. Чемитоквадже (16 экз., 1250 м2), окрестности пос. Головинка (9 экз., 625 м2). Небольшие группы растений в виде коллекции имеются в ботсаду КубГАУ (7 экз.,  625 м2), ботсаду КубГУ (2 экз., 625 м2), Субтропическом ботаническом саду Кубани (8 экз., 1250 м2), зональной опытной станции ВНИИЛР (ст. Васюринская) (2 экз., 625 м2), Сочинский дендрарий (4 экз., 625 м2).

Стационарные исследования проводились в период 2007 – 2009 гг. Проведено сравнительное изучение 4-х небольших по численности ценопопуляций растений Vitex agnus-castus (3 – 10 экз. на площади 2500 м2) в окрестностях х. Бетта. Для сравнения с этими ценопопуляциями паралельно описаны 7 растений витекса из коллекции ботсада КубГАУ (г. Краснодар).

В соответствии с существующими представлениями о пространственной структуре популяций растений предпочтительно считать изученные, частично изолированные скопления растений, ценопопуляциями, т. е. мелкими пространственными группировками растений одного вида в  пределах фитоценоза (, 1996). Именно так они и именуются в данной работе. Однако, достаточные доказательства правомерности такой точки зрения получены только после детального исследования структуры изменчивости морфологических признаков адекватными статистическими методами.

Одна из таких ценопопуляций Vitex agnus-castus (№ 2) находится в дубово-ясеневой ежевично-разнотравной ассоциации (далее ДЯЕР); ценопопуляция № 3 располагается в дубово-фисташковой  скумпиево-разнотравной  ассоциации (ДФСР); ценопопуляция № 4 – в грабово-дубовой разнотравной ассоциации (ГДР); ценопопуляция № 5 – в дубово-грабинниковой скумпиево-разнотравной ассоциации (ДГСР); коллекция Vitex agnus-castus в ботаническом саду КубГАУ (г. Краснодар) – ценопопуляция № 6.

При проведении комплексных исследований оценена фитоценотическая роль, проведено описание растений по комплексу из 11 морфометрических признаков, выполнены подробные фенологические наблюдения, использованы некоторые методы фитохимических исследований, изучены микро - и мезофауна ризосферы, выявлено содержание тяжелых металлов в вегетативных органах растений витекса.

Ботанические названия растений и их географическое происхождение приведены по (2006); (1995); и (1972), , (1965). При геоботанических исследованиях с целью идентификации ассоциаций использовали метод пробных площадей (Воронов, 1973).

Морфологческие описания растений проведены по методике и (1967).

Трехлетние фенологические наблюдения проводили на одновозрастных растениях, по предварительно адаптированным методикам Главного ботанического сада АН СССР (1975).

Изучение корневой системы Vitex agnus-castus проводили при ее раскапывании (глубина 1,2 м и ширина 1,5 м) (Колесников, 1962). Изучение почвенной микро - и мезофауны ризосферы растений, произрастающих в разных экосистемах, проводили по общепринятым методикам (Райков, Римский-Корсаков, 1948; Фасулати, 1961; Кожанчиков, 1961; W. Dunger, 1964; Зениевич, 1969). При определении различных групп почвенных  животных пользовались соответствующими руководствами , , и др. (1964); (1972); (1964), а также работой (1996).

Изучение вегетативного размножения Vitex agnus-castus проводилось в ботсаду Кубанского госагроуниверситета по методике, предложенной (1967).

Перспективность интродукции определяли по методике (1989). Вычисляли коэффициент перспективности интродукции по пяти показателям (Добровольский, 1987; Старченко, 1967; Журавлев и др., 1974; Козловский и др., 1996; Агальцова, 1993).

При определении содержания эфирного масла в плодах растений руководствовались рекомендациями Государственной фармакопеи, XI издание (1987).

При изучении накопления тяжелых металлов вегетативными органами растений Vitex agnus-castus пользовались «Методическими указаниями по определению тяжелых металлов...» (1992). Определяли содержание кадмия (Сd), меди (Cu), свинца (Pb) и цинка (Zn).

Водный дефицит определяли по методике, предложенной (1990).

Для статистической обработки полученных данных использованы стандартные методы оценки и достоверности различия выборочных показателей: вычисление стандартной ошибки, коэффициента вариации (CV, %), критерия Стьюдента, и некоторые модели дисперсионного анализа (Лакин, 1990). Связи между признаками измеряли с помощью выборочного коэффициента корреляции (Пирсона); систему связей признаков описывали, используя метод максимального корреляционного пути (Выханду, 1964).

Из числа многомерных методов применяли дискриминантный анализ (Клекка, 1989). Специфика и возможности этого метода описаны ниже, по месту изложения получаемых результатов.

Все вычисления выполнены с использованием программы Statistica 7.

Глава 4. Таксономическое положение рода Vitex L. и морфологические особенности Vitex agnus-castus в условиях Северо-Западного Кавказа

4.1 Таксономический положение рода Vitex L.

Некоторыми зарубежными учеными ряд родов из семейства Verbenaceae был отнесен к семейству Lamiaceae, в том числе род Vitex. По их мнению семейство Verbenaceae насчитывает сейчас 35 родов и 1200 видов. Мы придерживаемся мнения отечественных авторов (Гроссгейм, 1967; Косенко, 1970; Тахтаджян, 1970; Тахтаджян, 1987; Зернов, 2006), которые считают Verbenaceae самостоятельным семейством. К этому семейству относятся 77 родов, в том числе род Vitex, который насчитывает 250 видов.

В условиях культуры на Северо-Западном Кавказе адаптировались и распространены два вида: Vitex agnus-castus L., представленный садовыми формами: cv. Аlba – c белыми цветками, cv. Latifolia – с большими листьями, cv. Rosea – с розовыми цветками и cv. Violaceocoerulea – с фиолетово-голубыми цветками;  Vitex negundo L. и var. heterophylla (Franch) Rehd. – витекс китайский, с рассеченными пильчатыми или перисто рассеченными листьями.

4.2 Морфологическая изменчивость растений и особенности пространственной структуры изучаемых ценопопуляций Vitex agnus-castus

Морфологическая изменчивость изучена по результатам измерения пяти количественных признаков вегетативных и шести признаков генеративных органов растений. Оценке подлежали: длина годичных побегов, см (v1), длина междоузлий на побеге, см (v2), количество листьев на побеге, шт. (v3), длина листа, измеренная по центральному листочку, см (v4), длина черешка, см (v5); среднее количество цветков на побеге, шт. (g1), количество мутовок цветков в соцветиях, шт. (g2), длина соцветия, см (g3), длина цветка, см (g4), длина чашечки цветка, см (g5), длина венчика цветка, см (g6). В скобках после названия признака указано его обозначение данное при статистической обработке данных на компьютере.

На первом этапе анализа исследована структура изменчивости каждого из признаков – разделение общей его дисперсии на  компоненты (вклады), вносимые каждым из оцениваемых факторов изменчивости, их взаимодействие и остаточную дисперсию, то есть совокупный эффект неизученных факторов. Результаты соответствующего двухфакторного дисперсионного анализа  для признаков вегетативных органов приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты двухфакторного дисперсионного анализа изменчивости морфологических признаков вегетативных органов Vitex agnus-castus

Изменчивость	df	mS	F	у2	Вклад фактора, %
1	2	3	4	5	6
Длина годичного побега
Между ценопопуляциями	4	71,47	2,11	0,00	0,0
Между годами	2	269,53	7,95*	14,70	22,8
Взаимодействие	8	84,37	2,49*	15,76	24,5
Остаточная	33	33,91	33,91	52,7
Длина междоузлий на побеге
Между ценопопуляциями	4	11,27	4,54*	0,24	6,4
Между годами	2	23,37	9,41*	0,32	8,4
Взаимодействие	8	11,58	4,66*	0,75	19,6
Остаточная	167	2,48	2,48	65,6

Продолжение таблицы 1