Эколого-биологические особенности vitex agnus-castus l. (verbenaceae) в условиях Северо-Западного Кавказа (стр. 7 )

Глава 7. Реакция изученных растений на антропогенное загрязнение окружающей среды. Накопление тяжелых металлов вегетативными органами Vitex agnus-castus

В 2010-2011 гг. нами изучалось накопление тяжелых металлов вегетативными органами (побегами) растений Vitex agnus-castus, произрастающих в разных эколого-ценотических условиях.

Анализы на наличие атомов тяжелых металлов в стеблях растений Vitex agnus-castus выполнены атомно-абсорбционным методом (Методические указания по определению тяжелых металлов…, 1992).

Сравнение ценопопуляций Vitex agnus-castus из разных растительных ассоциаций по показателям, характеризующим степень их загрязненности цинком, медью, свинцом и кадмием, выполнено путем дисперсионного анализа и сравнением ценопопуляционных средних.

Установлено, что наименее загрязненной ценопопуляцией является вторая (из ДЯЕР асс.), наиболее загрязненными – ценопопуляции четвертая (в ГДР асс.) и пятая (в ДГСР асс.).

Какой – либо избирательности в накоплении определенного тяжелого металла растениями, принадлежащими к разным ценопопуляциям, не обнаружено. Коэффициент корреляции Спирмена содержания разных металлов ценопопуляциями растений положителен и колеблется от 0,60 (для Pb, Cd) до 1,0 (Zn, Cu). Это свидетельствует о том, что обнаруженные межпопуляционные различия обусловлены, в наибольшей степени, различием антропогенного давления на эти ценопопуляции.

Глава 8. Некоторые аспекты практического использования и охраны Vitex agnus-castus на Северо-Западном Кавказе

8.1 Практическое применение и рациональное использование Vitex agnus-castus

Кратко рассмотрены основные направления использования витекса в получении лекарственных препаратов и в декоративном садоводстве.

8.2. Некоторые вопросы охраны Vitex agnus-castus

Vitex agnus-castus образует малочисленные ценопопуляции в ассоциациях нижнего горного пояса, в литоральной полосе, а на низменности - по берегам рек и балкам. Это – редкий (уязвимый) средиземноморско-переднеазиатский вид. Его популяции находятся в сильно угнетенном состоянии, представлены преимущественно вегетативными и субсенильными особями. Под действием главным образом, антропогенного прессинга, численность популяций вида сокращается и слабо восстанавливается. Местообитания вида в настоящее время нарушаются. В 2007-2011 гг. на Черноморском побережье Краснодарского края нами обнаружены сохранившиеся местообитания Vitex agnus-castus.

В окрестностях хутора Бетта выявлены и изучены четыре ценопопуляции витекса, насчитывающие от трех до десяти экземпляров. В выявленых ассоциациях вид выступает в роли эдификатора, содоминанта или ассектатора. Все четыре ценопопуляции располагаются в пределах рекреационной зоны (базы отдыха, пансионаты, кемпинги), где имеет место периодическое скашивание, вырубка леса, неконтролируемый выпас скота, пожары. Ситуация усугубляется тем, что состояние подроста и возобновление Vitex agnus-castus во всех изученных ассоциациях являются не удовлетворительными. В связи с этим, крайне необходимо проведение мер по охране указанных растительных сообществ.

Необходим контроль за состоянием выявленных ценопопуляций, запрещение сбора плодов, возможное ограничение хозяйственной деятельности в местах произрастания Vitex agnus-castus.

В качестве первоочередной меры по охране выявленных ценопопуляций Vitex agnus-castus возможно, без ущерба для интересов хозяйства, организация флористического заказника на правом и левом берегу «Колхозной щели» в окрестностях хутора Бетта (территория города-курорта Геленджик). Однако, наиболее перспективным представляется усовершенствование методов вегетативного размножения витекса священного путем черенкования.

ВЫВОДЫ

Во флоре Северо-Западного Кавказа в настоящее время произрастают естественно и культивируются 4 вида рода Vitex, из которых в locus classicus  находится Vitex agnus-castus, представленный 4 садовыми формами: cv. Alba, cv. Laftifolia, cv. Rosea и cv. Violaceocerulea. В условиях культуры встречаются австралийский Vitex glabrata R. Brown и восточноазиатские Vitex cannabifolia Siebild & Zucc. и Vitex negundo L. с природной вариацией Vitex negundo var. heterophylla Rehder. В результате детального исследования морфологической изменчивости комплекса признаков вегетативных и генеративных органов Vitex agnus-castus для небольших по численности локальных скоплениий растений вида обоснован статус ценопопуляций, ассоциированных с конкретными фитоценозами. По итогам дисперсионного анализа изменчивости комплекса морфологических признаков доказана генетическая гетерогенность ценопопуляций. Средний коэффициент вариации  внутри популяций для разных признаков варьирует в пределах 6,5%  –  44,4 %. Установлено, что в фитоценозах Северо-Западного Кавказа Vitex agnus-castus играет роль субдоминанта, эдификатора и ассектатора, является ценозообразователем лесных сообществ нижнегорной, литоральной поясности. В растительных ассоциациях Черноморского побережья Краснодарского края ценопопуляции Vitex agnus-castus насчитывают от 3 до 10 особей. Экологическая пластичность Vitex agnus-castus позволяет ему адаптироваться к новым условиям произрастания. По степени зимостойкости интродуцированные растения являются более устойчивыми по сравнению с аборигенными (повреждается годичный прирост у 20,8% особей). От повышенных температур существенных повреждений у растений Vitex agnus-castus как аборигенных (29%), так и интродуцированных (25%) не обнаружено; соответственно у 54% и 50% особей листья теряют тургор, у 17% и 25% - засыхают нижние листья и недоразвитые концы побегов. Благоприятные погодные условия в 2008 году позволили растениям Vitex agnus-castus из коллекции ботанического сада КубГАУ начать вегетацию на месяц раньше (3.04), по сравнению с 2007 (23.04) и 2009 (1.05) гг. При существенно различном начале вегетационного периода его завершение происходит практически одновременно, что свидетельствует в пользу экологической пластичности вида. Доминантами в ризосфере растений, произрастающих на горных дерново-карбонатных почвах на Черноморском побережье Краснодарского края являются представители: Gastropoda (101,9 экз./м2), Coleoptera (38,4 экз./ м2), Diptera (38,4 экз./м2), Hymenoptera (15,2 экз./м2), Hemiptera (15,2 экз./м2). Доминантами в ризосфере растений Vitex agnus-castus произрастающих на черноземах выщелоченных малогумусных сверхмощных легкосуглинистых, являются представители Nematoda (239 экз./м2), Enchytraeidae (218 экз./м2), Gastropoda (162 экз./м2), Hymenoptera (158 экз./м2), Сollembola (102 экз./м2). Содержание тяжелых металлов в стеблях растений Vitex agnus-castus зависит от принадлежности к конкретной ценопопуляции (вклад этого фактора более 90%). Различие в накоплении тяжелых металлов растениями Vitex agnus-castus определяется, величиной давления антропогенного фактора. На количественное содержание эфирных масел в плодах Vitex agnus-castus влияют эколого-ценотические факторы. Массовая доля эфирного масла в плодах растений Vitex agnus-castus из искусственной ценопопуляции на урбанизированной территории была незначитена (0,14 % на абсолютно сухую массу). Наибольшее количество эфирного масла содержат плоды растений Vitex agnus-castus из природных ценопопуляций, расположенных, соответственно, в дубово-фисташковой скумпиево-разнотравной (1,06%) и грабово-дубовой разнотравной (0,98%) ассоциациях. В результате проведенных исследований на территории Северо-Западного Кавказа выявлено 5 новых местообитаний Vitex agnus-castus, составлено 5 карт ареалов вида, предложено организовать флористический заказник для охраны естественных ценопопуляций Vitex agnus-castus на Черноморском побережье Краснодарского края.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Середа, -биологические особенности и оценка современного состояния популяций витекса священного (Vitex agnus-castus L.) и витекса китайского (V. negundo L.) на Северо–Западном Кавказе / , // Тр./ КубГАУ.– Краснодар, 2012. – Вып. 1 (34). – С.67-72.

2. Середа, морфологической структуры вегетативных органов витекса священного (Vitex agnus-castus L.) в зависимости от ценотических условий естественных и урбанизированных территорий Северо-Западного Кавказа/ , , // Тр./ КубГАУ.– Краснодар, 2012. – Вып. 1 (34). – С. 151-156.

Статьи и тезисы в других изданиях:

3. Захарова, Л. Н. [] К изучению популяций видов рода Vitex L. (Verbenaceae) на Северо-Западном Кавказе/ [] // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: I Всерос. науч.-практ. конф. – Краснодар: изд-во КубГАУ, 2007. – С. 509.

4. Захарова, Л. Н. [] Виды рода Vitex L. (Verbenaceae) на Северо-Западном Кавказе/ [], // Научное наследие – фундамент развития отечественного и мирового сельского хозяйства: материалы междунар. конф. 27-28 нояб. 2007. – М.: МСХА, 2007. – С.

5. [] Оценка современного состояния природных популяций Vitex agnus-castus L. (Verbenaceae) на Северо-Западном Кавказе// [], // Современное состояние, проблемы и перспективы региональных ботанических исследований: междунар. науч. конф. – Воронеж: изд-во Воронеж. гос. ун-та, 2008. – С. 138.

6. [] Современное состояние популяции и особенности обитания Vitex agnus-castus L. (Verbenaceae) на Северо-Западном Кавказе/ [], // Биоразнообразие: проблемы и перспективы сохранения: междунар. науч. конф. Ч. I. – Пенза, 2008. – С. 112.

7. [] Особенности фенологии цветения Vitex agnus-castus L. и Vitex negundo L. (Verbenaceae ADANS) в условиях ботанического сада им. Кубанского госагроуниверситета/ [], // Научное обеспечение агропромышленного комплекса II Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых: изд-во КубГАУ, 2008. – С. 546.

8. [] Представители рода Vitex L. (Verbenaceae ADANS) в ботаническом саду им. Кубанского государственного аграрного университета/ [], // Биологическое разнообразие и биоресурсы Северо-Западного Кавказа: регионал. науч. конф. г. Краснодар, 8 дек. 2008 г. – Краснодар: Просвещение - Юг, 2009. – С. 85.

9. [] Особенности фенологии Vitex agnus-castus L. и Vitex negundo L. (Verbenaceae) в ботаническом саду Кубанского Государственного Аграрного Университета/ [], // Тез. докл./ XXXVI Науч. конф. студентов и молодых ученых ВУЗов Южного Федерального округа [январь-март 2009 года]. Ч. 1. – Краснодар, 2009. – С.

10. Особенности фенологии Vitex agnus-castus L. и Vitex negundo L. (Verbenaceae) в условиях ботанического сада Кубанского госагроуниверситета/ , // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: III Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых. – Краснодар: изд-во КубГАУ, 2009. – С. 693.

11. К изучению фенологии Vitex agnus-castus L. и Vitex negundo L. (Verbenaceae) в условиях ботанического сада Кубанского госагроуниверситета/ , // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: IV Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых. – Краснодар:  изд-во КубГАУ, 2010. – С. 680.

12. Накопление тяжелых металлов вегетативными и генеративными органами Vitex agnus-castus L. (Verbenaceae) в растительных сообществах Черноморского побережья Краснодарского края/ , // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: V Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых. –Краснодар: изд-во КубГАУ, 2011. – С.

13. Эколого-ценотические и биоморфологические особенности Vitex agnus-castus L. (Verbenaceae) на Северо-Западном Кавказе/ , , // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий: материалы XXII Межреспублик. науч.-практ. конф. с междунар. участием. – Краснодар: изд-во КубГУ, 2009. – С. 11.

14. Особенности морфологической структуры генеративных органов витекса священного (Vitex agnus-castus L.) в зависимости от ценотических условий естественных и урбанизированных территорий Северо-Западного Кавказа/ , // Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий: материалы XXV Межреспублик. науч.-практ. конф. с междунар. участием. – Краснодар: изд-во КубГУ, 2012. – С.