Оцінка впливу екологічних факторів на життєздатність популяцій видів роду Saussurea DC. Українських Карпат

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича

УДК 582.998.1 - 152.2

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Оцінка впливу екологічних факторів на життєздатність популяцій видів роду Saussurea DC. Українських Карпат

03.00.16 - екологія

Баглей Оксана Василівна

Чернівці - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі екології та біомоніторингу Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Руденко Світлана Степанівна, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, професор кафедри екології біомоніторингу

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор Лихолат Юрій Васильович, Дніпропетровський національний університет, завідувач кафедри фізіології рослин та екології

кандидат біологічних наук Кагало Олександр Олександрович Інститут екології Карпат НАН України, старший науковий співробітник завідувач відділу охорони природних екосистем

Захист відбудеться 26 червня 2009 року о 12⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 76.051.05 при Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м. Чернівці, вул. Лесі Українки, 25 (ІІІ корпус університету, ауд. № 81)

Із дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича за адресою: м. Чернівці, вул. Лесі Українки, 23

Автореферат розісланий ____ травня 2009 року

Учений секретар спеціалізованої вченої ради У.В. Легета

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Дослідження стану ценопопуляцій раритетних видів є однією з невичерпних проблем біоекології. Так, види роду Saussurea DC. досить детально досліджені з точки зору систематики (Ліпшиц, 1979; Tasenkevich, 1998). Чимало робіт присвячено уточненню їх географічного ареалу (Чопик, 1976; Комендар, 1996; Kobiv, 2007). Проте стан ценопопуляцій видів даного роду в Українських Карпатах висвітлений доволі мимобіжно. Отже, проблема, якій присвячена дана дисертаційна робота є своєчасною та актуальною.

Інтегральною характеристикою екологічного стану популяцій є показник життєздатності. Однак, в літературі немає єдиного підходу його оцінки (Заугольнова, 1985; Злобін, 1989; Ішбірдін, 2004; Жиляєв, 2005). Це ускладнює об'єктивність висновків щодо толерантності видів відносно різних екологічних факторів. Тому актуальним аспектом дослідження є порівняння й обґрунтування найбільш ефективного методу та показника оцінки життєздатності популяцій.

В екологічних дослідженнях значна увага приділяється вивченню питання відношення видів до різних екологічних факторів. При цьому вплив останніх може носити різноспрямований характер. Водночас, практично не досліджена проблема з'ясування того, чи збігаються потреби виду у комплексі тих чи інших чинників з їх реальним поєднанням у природі. Дослідження стану популяцій видів роду Saussurea проводилось нами на тлі розв'язання цієї проблеми.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в розрізі наукових тематик кафедри екології та біомоніторингу Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича: держбюджетної теми «Моделювання порушень конкурентної та трофічної структури локальних екосистем» (номер державної реєстрації 0107U001245, 2008 р.) та кафедральної теми «Біоіндикація природних, урбо- та агроекосистем Чернівецької області» (номер державної реєстрації 0103U001966, 2006-2007 рр.)

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було виявлення екологічних чинників і комплексних едафо-кліматичних показників, від яких залежить життєздатність популяцій видів роду Saussurea Українських Карпат, а також визначення типу їх життєвої стратегії. Для досягнення поставленої мети визначені такі завдання:

1. Провести порівняльний аналіз ефективності різних методів, підходів і показників для оцінки життєздатності популяцій на прикладі видів роду Saussurea Українських Карпат. На основі найефективнішого показника життєздатності визначити сприятливість умов зростання досліджених популяцій.

2. Виявити методом фітоіндикаційних шкал едафо-кліматичні параметри, методом прямих вимірювань - едафічні фактори, які виявляють взаємний зв'язок з показником життєздатності або здійснюють значимий вплив на нього. Дослідити характер асоційованості цих змінних у природних умовах методом головних компонент.

3. Провести аналіз ширини та диференціації екологічних ніш досліджених видів за абіотичними та біотичними факторами і показниками.

4. Визначити життєву стратегію видів за особливостями зміни їх демографічних показників на градієнті спадання сприятливості умов зростання.

Об'єкт дослідження - життєздатність та життєва стратегія популяцій.

Предмет досліджень - популяції різних видів роду Saussurea Українських Карпат .

Методи досліджень - метод фітоіндикаційних екологічних шкал, прямі фізико-хімічні методи аналізу, метод одновимірних екологічних ніш, кореляційний аналіз, множинний стандартний та покроковий регресійний аналіз, метод головних компонент.

Наукова новизна одержаних результатів. Запропоновано новий підхід для з'ясування життєздатності рідкісних та зникаючих видів рослин, який базується на зіставленні їх імперативних потреб у екологічних умовах і ресурсах з реальною асоційованістю відповідних чинників у природі, визначеною методом головних компонент. Доведено й аргументовано ефективність використання індексу віталітету IVC для оцінки життєздатності популяцій. Удосконалено методику визначення життєвої стратегії популяцій, яка передбачає урахування специфіки екологічних ніш відповідних видів і змін демографічних показників їх популяцій у відповідь на вплив лімітаційних факторів.

Практичне значення одержаних результатів. Результати дисертаційної роботи розширюють сферу застосування в екологічній науці такого різновиду факторного аналізу, як метод головних компонент. Запропоновані підходи та методи дозволяють з'ясувати ступінь узгодженості між потребами та реальними умовами існування раритетних видів. Спеціалісти-екологи можуть використовувати у своїй практичній діяльності розроблену дисертанткою модель дослідження життєздатності і життєвої стратегії популяцій.

На основі результатів цього дослідження введено новий розділ у лекційну частину нормативного курсу «Загальна екологія». Розроблено ряд практичних занять, спрямованих на опанування студентами нового аспекту застосування факторного аналізу в екології.

Особистий внесок здобувача. Дисертантом особисто здійснено інформаційний пошук, аналіз і оцінку наукової літератури, експериментальну частину та статистичну обробку результатів дисертаційної роботи. Аналіз отриманих даних, їхнє обговорення та підготовка матеріалу до друку проведені спільно з науковим керівником.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи представлені на: ІІІ Науково-практичній конференції з міжнародною участю «Оздоровчі ресурси Карпат і прилеглих регіонів» (м. Чернівці, 2005); V Міжнародній науковій конференції «Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки» (м. Чернівці, 2006); Міжнародній науковій конференції «Біологія ХХІ століття: теорія, практика, викладання» (м. Київ, 2007); VІ Міжнародній науково-практичної конференції «Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки» (Чернівці, 2007); Міжнародній регіональній науковій конференції присвяченій 100-річчю від дня народження проф. С.С. Фодора (м. Ужгород, 2007); ІІІ Міжнародній конференції молодих вчених «Розмаїття живого. Екологія. Еволюція. Адаптація» (м. Одеса, 2007); ІІІ Міжнародній конференції «Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти» (м. Львів, 2007); Міжнародній науковій конференції, присвяченій 50-річчю функціонування високогірного біологічного стаціонару «Пожижевська» (м. Львів, 2008). Результати роботи доповідались на наукових семінарах кафедри екології та біомоніторингу.

Публікації. Основні результати дисертаційної роботи висвітлені у 14 наукових працях: 6 статтях у фахових виданнях та 8 матеріалах і тезах доповідей Міжнародних конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 6 розділів, висновків, 2 додатків і списку використаних джерел, що налічує 187 найменувань (з них 31 іншомовне). Обсяг роботи становить 135 сторінок друкованого тексту. Дисертація проілюстрована 39 рисунками, 48 таблицями в основному тексті та 3 у додатках.

Основний зміст роботи

В огляді літератури систематизовано та узагальнено літературні відомості про історію дослідження таксономічної структури роду Saussurea, поширення видів роду у світовому масштабі та в Українських Карпатах. Звертається увага на відсутність комплексних екологічних досліджень видів роду Saussurea в Українських Карпатах - S. alpinа (L.) DC., S. discolor (Willd.) DC. та S. porcii Degen, які належать до рідкісних та зникаючих, занесені до «Червоної книги України» (1996), а S. porcii також до Європейського Червоного списку (1992).

Матеріали та методи досліджень. Морфометричні показники рослин визначали за методикою Ю.А. Злобіна (Принципы и методы…, 1986). Фітоценотичну характеристику рослинних угруповань за участю досліджених видів проводили на основі опису пробних ділянок за методологічними принципами флористичної класифікації Браун-Бланке (Braun-Blanquet, 1964). Для оцінки екологічних режимів досліджених видів геоботанічні описи опрацьовувались за допомогою програми синфітоіндикації екологічних факторів ЕСОDID із застосуванням уніфікованих фітоіндикаційних шкал (Дідух, 1994). Екологічну валентність визначали за методикою Л.А. Жукової (2004). Видове багатство виражали відношенням числа видів на одиницю площі. Видове різноманіття оцінювали за індексом Шеннона. Хімічний аналіз грунту проводили за загальноприйнятими методами (Практикум...,1989).

Всі статистичні розрахунки виконувалися за допомогою комп'ютерних програм в системі STATISTICA фірми StatSoft, версія 6.0.

У дисертаційній роботі апробована нова модель дослідження життєздатності популяцій та життєвої стратегії раритетних видів рослин. На першому етапі за допомогою регресійного аналізу виявляються лімітаційні фактори, збільшення або зменшення значень яких обмежує життєздатність популяцій досліджуваного виду. На другому етапі зіставляються потреби виду у виділених лімітаційних факторах з їх реальною асоційованістю у природних умовах, визначеною методом головних компонент. На завершальному етапі проводиться визначення типу життєвої стратегії виду. Якщо виявлено повне збігання потреб виду у виділених лімітаційних факторах з характером їх асоційованості в природі, то робиться висновок про його К - стратегію. У випадку, коли має місце повне або часткове розходження потреб виду у виділених факторах з характером їх асоційованості в природі, то висновок про тип стратегії робиться на основі урахування специфіки його екологічних ніш та ефективності розмноження. При цьому, якщо вид поширений у задовільних умовах існування і здатний підтримувати життєздатність популяцій завдяки інтенсифікації розмноження, то він відноситься до r - стратегів. Якщо ж еконіша виду зсунута в бік екстремальних умов існування, що поєднується з неефективністю енергетичних затрат виду на розмноження, то він відноситься до s - стратегів. Зазначена модель була апробована на прикладі видів роду Saussurea Українських Карпат (рис. 1).

Порівняння підходів щодо інтегральної оцінки життєздатності ценопопуляцій. На прикладі видів роду Saussurea проведена оцінка життєздатності популяцій за методикою організмово-популяційного оптимуму Л.Б. Заугольнової (1985), віталітетного підходу Ю.А. Злобіна (1989) та А.Р. Ішбірдіна (2004) (табл. 1). Проаналізовано переваги та недоліки цих методик, а також ефективність їх практичного застосування. Наведено обґрунтовані аргументи доцільності використання для оцінки життєздатності популяцій - індексу віталітету популяцій (ІVC), який розраховується за нормованими значеннями розмірних спектрів особин генеративного вікового стану (Ішбірдін, 2004).

Вплив едафо-кліматичних параметрів, визначених за фітоіндикаційними шкалами, на життєздатність популяцій видів роду Saussurea. Встановлено сильний від'ємний кореляційний зв'язок між IVC популяцій S. porcii та водним режимом ґрунту (Hd). Крім того, середня кореляційна залежність виявлена між IVC цього виду і такими екологічними показниками як омброрежим (Om), кріорежим (Cr), терморежим (Tm), а також таким екологічним фактором, як вміст засвоюваних форм нітрогену (Nt) у ґрунті (табл.2 ). Цікаво, що омброрежим, як і водний режим ґрунту, виявляє від'ємну кореляцію з індексом IVC популяцій S. porcii.

кліматичний популяція демографічний

Рис. 1. Модель для дослідження життєздатності та життєвої стратегії популяцій раритетних видів

Було одержане статистично достовірне, з високим рівнем кореляції та детермінації регресійне рівняння залежності IVC від зазначених чинників (рівн. 1, табл. 2).Водний режим ґрунту (Hd) виявився єдиним екологічним фактором, який увійшов у відповідне рівняння із значимим -коефіцієнтом. Від'ємний знак біля даного коефіцієнта засвідчує, що із зростанням водного режиму ґрунтів індекс IVC зменшується. Регресійні коефіцієнти біля трьох інших змінних (fHd, Om, Tr) виявилися статистично незначимими.

Отже, водний режим ґрунту (Hd) не лише виявляє сильний кореляційний зв'язок з IVC популяцій S. porcii, але здійснює на нього значимий зворотний вплив.

Аналіз діаграм розподілу навантажень на фактори, виділені методом головних компонент (рис. 2), засвідчує, що едафо-кліматичні параметри, які чинять значимий влив на IVC популяцій S. porcii утворюють асоціацію змінних, що здійснюють високі навантаження на фактори 1 та 3, і локалізовані в нижньому правому секторі відповідної діаграми. Зокрема, до цієї асоціації входить такий екологічний фактор як водний режим ґрунту (Hd), значимість впливу якого на IVC засвідчив як кореляційний, так і регресійний аналіз. Крім того, у відповідну асоціацію входить такий показник як омброрежим (Om), який виявляє середню кореляцію з IVC та входить у рівняння регресії, хоча і з незначимим -коефіцієнтом. Обидва показники пов'язані з кількістю опадів і виявляють від'ємний кореляційний зв'язок та зворотний вплив на IVC.

Таблиця 1. Порівняльна оцінка інтегральних показників життєздатності, здійснена для видів роду Saussurea Українських Карпат, за методиками різних авторів

Примітка*: організмово-популяційний оптимум та індекс віталітету популяції неможливо розрахувати через представленість виду лише однією популяцією

Таблиця 2. Статистичні залежності між IVC популяцій досліджених видів та едафо-кліматичними параметрами їх місцезростань

*тут і в наступних рівняннях жирним шрифтом виділені достовірно значимі коефіцієнти

Дослідження залежності індексу IVC популяцій S. alpina від едафо-кліматичних факторів показало, що такі змінні як кислотний режим ґрунту (Rc) та вміст засвоюваних форм нітрогену (Nt), які здійснюють значимий, але різноспрямований вплив на індекс IVC (рівн. 2, табл. 2) не виявляють оптимальної для виду асоційованості в природних умовах що може слугувати однією з причин малої кількості відтворюваних ним популяцій.

Найширші екологічні ніші за усіма едафо-кліматичними параметрами визначеними за фітоіндикаційними шкалами, характерні для S. discolor (рис. 3). На другому місці за широтою екологічних ніш за більшістю факторів і показників відповідного типу - S. alpina і на останньому - S. porcii. Вид S. рorcii має чітко відокремлену екологічну нішу від ніш двох інших видів за фактором водного режиму ґрунту (Hd). У зазначеного виду еконіша за цим чинником зміщена вправо, тобто в бік найвищих значень. Екологічна ніша виду S. alpina зміщена вліво, тобто в бік найнижчих значень і не перекривається з екологічними нішами двох інших видів за таким кліматичним показником як терморежим (Tm).

Вплив едафічних факторів, визначених методами прямих вимірювань, на життєздатність популяцій видів роду Saussurea. Кореляційний аналіз виділив 3 фактори, які виявляють середній від'ємний зв'язок з індексом IVC популяцій S. porcii - вміст кальцію (Са), калію (К) і потенційну кислотність pH(KCl) грунту (табл. 3). Водночас, згідно регресійного аналізу значимий зворотний вплив на IVC чинять такі едафічні фактори як вміст фосфору (Р), калію (К), гідролітична кислотність (Н_r), прямий значимий вплив - вміст нітрогену (N) у ґрунті (рівн. 1, табл. 3). Отже, лише вміст калію виявився тим показником, який з від'ємним знаком був виділений як кореляційним, так і регресійним аналізом. Фактори, які виділив метод регресійного аналізу (К), (Р) та (Н_r) як такі, що здійснюють зворотний вплив на IVC популяцій S. porcii, не утворюють єдиної асоціації змінних у жодній з діаграм головних компонент і потрапляють у різні сектори. Нітроген (N), який здійснює прямий вплив на IVC, не належить до діаметрально протилежної асоціації відносно зазначених змінних, а потрапляє на різних діаграмах в одну асоціацію з кожним з них поперемінно. Методом головних компонент не виявлено також асоціацій змінних, які за відсутності сильного, виявляють середній від'ємний кореляційний зв'язок з IVC (Са, pH (KCl) та К). Отже, значимі для IVC популяцій S. porcii едафічні фактори, визначені методами прямих вимірювань, не утворюють оптимальних для даного виду єдиних асоціацій, що, звичайно, обмежує життєвий потенціал виду.

Аналіз діаграми головних компонент засвідчує, що вміст калію (К), тобто єдиний едафічний фактор, який чинить значимий зворотний вплив на IVC популяцій S. alpina (рівн. 2, табл. 3) і який виявляє з цим показником сильний від'ємний кореляційний зв'язок, потрапляє в одну асоціацію змінних з (Н_r), що локалізований в нижньому правому секторі діаграми.

Таблиця 3. Статистичні залежності між IVC популяцій досліджених видів та едафічними факторами їх місцезростань

Найширші екологічні ніші за едафічними факторами, визначеними прямими методами, належать S. porcii, а найвужчі - S. discolor (рис. 5). Екологічні ніші досліджених видів виявляють чітку диференціацію за такими едафічними факторами, визначені прямими методами вимірювань, як вміст обмінного кальцію (Са)_. та лужногідролізованого нітрогену (N) у ґрунті. При цьому за вмістом обмінного кальцію, екологічна ніша S. alpina зсунута в крайнє ліве положення, тобто в бік найбільш низьких значень, S .discolor - в крайнє праве положення, тобто в бік найбільш високих значень, а S. porcii - займає проміжне положення.

Протилежні потреби виявляють досліджені види і до такого біогенного елементу, як нітроген (рис. 5), також S. alpina - вид, який має спеціалізовану екологічну нішу за таким фактором як вміст органічної речовини (гумусу) у ґрунті, яка не перекривається з екологічними нішами за цим фактором двох інших видів.

Оцінка залежності життєздатності популяцій від біотичних факторів та визначення типу життєвої стратегії досліджених видів. Установлено, що за належністю до рослинних угруповань екологічні ніші видів S. alpina та S. discolor перекриваються на рівні класу Seslerietea varia, порядку Seslerietalia variae та союзу Seslerion tatrae. Водночас екологічні ніші виду S. porcii не перекриваються за цим біотичним фактором з жодним із інших видів (рис. 6). Проте лише для виду S. porcii доведено вплив видового багатства як фітоценотичного фактора на індекс IVC популяцій (рівн. 1, табл. 4). Крім того, екологічна ніша даного виду зсунута в бік високих значень цього показника порівняно з іншими видами (рис. 7). Серед демографічних показників значимий вплив на життєздатність популяцій видів S. alpina та S. porcii здійснює показник насіннєвої урожайності (рівн. 2, 3, 4 табл. 4.) Проте, якщо у популяцій S. porcii цей вплив носить прямий характер, то у S. alpina - зворотний. Отже, репродуктивне зусилля популяцій S. alpina, затрачене на генеративне відтворення неефективне. Якщо врахувати, що екологічні ніші даного виду за терморежимом і вмістом гумусу в ґрунті зсунуті в бік низьких значень, то можна зробити висновок про те, що цей вид в Українських Карпатах володіє s-стратегією. Життєздатність популяцій S. porcіi, навпаки, підвищується шляхом збільшення насіннєвої урожайності. На тлі більш сприятливих температурних та едафічних умов зростання таку демографічну реакцію можна розглядати як прояв r - стратегії. Для визначення життєвої стратегії єдиної в Українських Карпатах популяції S. discolor потрібні порівняльні дослідження з іншими популяціями за межами Українських Карпат, або багаторічні спостереження в межах наявного локалітету.

Рис. 6. Синтаксономічна схема рослинних угруповань за участю видів роду Saussurea в Українських Карпатах

Таблиця 4. Статистичні залежності між IVC популяцій досліджених видів та біотичними факторами їх місцезростань

Висновки

У роботі апробована нова модель дослідження стану раритетних видів рослин, яка полягає у з'ясуванні відповідності між напрямком впливу значимих екологічних факторів на життєздатність популяцій та характером їх асоційованості в природних умовах, визначеної методом головних компонент.

1. Доведено, що серед існуючих способів визначення життєздатності популяцій найбільш ефективний метод оцінки індексу віталітету популяцій IVC, переваги якого полягають в обґрунтованому нормуванні ознак і меншому обсязі польових досліджень.

2. Методом головних компонент встановлено, що визначені за фітоіндикаційними шкалами значимі едафо-кліматичні параметри (зволоження грунту та омброрежим), зростання яких пригнічує життєздатність популяцій S. porcii, утворюють спільну асоціацію змінних, що відображає сприятливі умови для уникнення видом місцезростань з перевищенням їх значень. Натомість визначені методами прямих вимірювань значимі едафічні фактори (вміст калію, фосфору, нітрогену, гідролітична кислотність ґрунту) не утворюють оптимальних для потреб даного виду природних асоціацій.

3. Визначені за фітоіндикаційними шкалами лімітаційні для S. alpina едафічні чинники (кислотність, вміст нітрогену у грунті), які здійснюють різновекторний вплив на індекс IVC, за результатами аналізу головних компонент не утворюють оптимальних за співвідношенням природних асоціацій, в той час як значимі для цього виду визначені прямими методами едафічні фактори (вміст калію та гідролітична кислотність грунту), які пов'язані сильним від'ємним кореляційним зв'язком з індексом IVC його популяцій, утворюють спільну асоціацію змінних у природних умовах.

4. За шириною одновимірних еконіш, побудованих за едафо-кліматичними параметрами на основі фітоіндикаційних шкал, досліджені види утворюють наступний спадний ряд: S.discolor S. alpina S. рorcii. Показано, що S. рorcii має чітко відокремлену екологічну нішу за фактором водного режиму ґрунту, а S alpinа - за показником терморежиму.

5. Найширші екологічні ніші за едафічними факторами, визначеними методами прямих вимірювань, належать S. porcii, а найвужчі - S. discolor. Виявлено чітку диференціацію еконіш досліджених видів за вмістом обмінного кальцію та лужногідролізованого нітрогену у ґрунті. Показано, що S. alpina утворює спеціалізовану екологічну нішу за показником вмісту органічної речовини (гумусу) у ґрунті.

6. Установлено перекривання екологічних ніш S. alpina та S. discolor за належністю до рослинних угруповань на рівні одного із класів, порядку і союзу та повна фітоценотична унікальність S. porcii.

7. Доведено пряму регресійну залежність індексу IVC популяцій S. porcii від видового багатства рослинних угруповань. Виявлено видову специфіку його екологічної ніші відносно цього показника. Для двох інших видів вплив на IVC біотичних показників фітоценотичної групи не виявлено.

8. Встановлено, що вид S. alpinа характеризується s-стратегією, оскільки він поширений у найбільш екстремальних умовах (менша річна кількість тепла та бідні ґрунти) і, збільшення насіннєвої урожайності супроводжується пониженням індексу IVC його популяцій, тобто енергетичні затрати цього виду на генеративне відтворення є не ефективними і не сприяють підтриманню життєздатності. Натомість вид S. porcii належить до r - стратегів, оскільки поширений в більш сприятливих умовах (більша річна кількість тепла та більш родючий ґрунт) і енергетичні затрати на генеративне відтворення сприяють підсиленню життєздатності його популяцій.

Список наукових праць, опублікованих за темою дисертації

1. Руденко С.С. Стратегія життя Saussurea porcii Degen на території Українських Карпат / С.С. Руденко, О.В. Баглей // Вісник проблем біології і медицини. - 2009. - Вип. 1. - С. 28-33. (Дисертантом виконано морфометричний аналіз особин рослин, популяційні досліженння, статистична обробка даних, підготовлено матеріал до друку).

2. Баглей О.В. Дослідження життєздатності популяцій Сосюреї Порца в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Заповідна справа в Україні. - 2008. - Т.14, Вип. 2. - С. 54-56.

3. Баглей О.В. Оцінка стану ценопопуляцій Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Вісник Чернівецького університету. - 2008.- Вип. 416. Біологія. - С. 151-156.

4. Баглей О.В. Оцінка віталітетної структури популяцій деяких видів роду Saussurea в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Вісник Чернівецького університету. - 2008. - Вип. 373. Біологія. - С. 9-15.

5. Баглей О.В. Особливості онтогенезу Saussurea porcii Degen / О.В. Баглей, І.І. Чорней // Заповідна справа в Україні. - 2007. - Т.13, Вип.1 - 2. - С. 44-46. (Дисертантом виконано вимірювання морфометричних ознак особин, підготовлено матеріал до друку).

6. Баглей О.В. Аналіз популяційної мінливості Saussurea porcii Degen (Рід Saussurea) в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Вісник Чернівецького університету. - 2005. - Вип. 260. Біологія. - С. 6-11.

7. Баглей О.В. Дослідження віталітетної структури популяцій Saussurea porcii Degen (Asteraceae) в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Матеріали міжнародної наукової конференції, присвяченої 50-річчю функціонування високогірного біологічного стаціонару «Пожижевська». - Львів, 2008. - С. 20-21.

8. Баглей О.В. Estimation of Saussurea porcii Degen population state in Ukrainian Carpathian mountains / О.В. Баглей // ІІІ Міжнародна конференція молодих вчених «Розмаїття живого. Екологія. Еволюція. Адаптація». - Одеса: Печатний дом, 2007. - С. 10.

9. Баглей О.В. Особливості онтогенезу Saussurea porcii Degen / О.В. Баглей // ІІІ Міжнародна конференція «Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти». - Львів, 2007. - С. 24.

10. Баглей О.В. Дослідження вікової структури популяцій Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В Баглей, В.В Буджак // Матеріали Міжнародної регіональної наукової конференції, присвяченої 100-річчю від дня народження проф. С.С. Фодора. - Ужгород, 2007. - С. 21. (Дисертантом виконано популяційні дослідження, підготовлено матеріал до друку).

11. Баглей О.В. Оцінка стану популяцій Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Матеріали УІ Міжнародної науково-практичної конференції “Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки”. - Чернівці: Зелена Буковина, 2007. - С. 27-29.

12. Баглей О.В. Дослідження популяцій Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В. Баглей // Матеріали Міжнародної наукової конференції «Біологія ХХІ століття: теорія, практика, викладання». - Київ: Фітосоціоцентр, 2007. - С. 71-72.

13. Баглей О.В. Дослідження популяційної мінливості Saussurea porcii Degen в Українських Карпатах / О.В. Баглей, В.В Буджак // Молодь у вирішенні регіональних та транскордонних проблем екологічної безпеки. Матеріали V Міжнародної наукової конференції. - Чернівці: Зелена Буковина. - 2006. - С. 193-195. (Дисертантом виконано популяційні дослідження, статистична обробка даних, підготовка матеріалу до друку).

14. Баглей О.В. Перспективи дослідження лікувальних властивостей деяких видів роду Saussurea / О.В. Баглей // Оздоровчі ресурси Карпат і прилеглих регіонів. Матеріали ІІІ науково-практичної конференції з міжнародною участю. - Чернівці, 2005. - С. 50-51.

Анотація

Баглей О.В. Оцінка впливу екологічних факторів на життєздатність популяцій видів роду Saussurea DC. Українських Карпат. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук зі спеціальності 03.00.16 - екологія. - Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, Чернівці, 2009.

Встановлено, що одні лімітаційні фактори, які впливають на життєздатність популяцій S. porcii (зволоження ґрунту, омброрежим), утворюють у природних умовах асоціації, які збігаються із потребами в них цього виду, натомість інші (вміст калію, фосфору та нітрогену, гідролітична кислотність ґрунту) - не утворюють оптимальних за співвідношенням природних асоціацій. Аналогічна ситуація має місце щодо S. alpina. Такі лімітаційні едафічні фактори цього виду як калій та гідролітична кислотність ґрунту утворюють оптимальну для нього асоціацію в природних умовах, а інші - потенційна кислотність ґрунту та вміст нітрогену - ні. Отже, жоден з цих видів не виявляє К - стратегії. Натомість, вид S.alpina характеризується s - стратегією, оскільки його еконіші зсунуті в бік більш екстремальних умов, і крім того доведена неефективність його затрат на розмноження, а вид S. porcii характеризується r - стратегією, оскільки поширений в більш сприятливих умовах і його затрати на розмноження сприяють підсиленню життєздатності.

Ключові слова: життєздатність популяцій, метод фітоіндикаційних шкал, методи прямих вимірювань, лімітаційні фактори, ширина екологічної ніші, життєва стратегія видів.

Аннотация

Баглей О.В. Оценка влияния экологических факторов на жизнеспособность популяций видов рода Saussurea DC. Украинских Карпат. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. Черновицкий национальный университет имени Юрия Федьковича, Черновцы, 2009.

В диссертационной работе апробирована новая модель исследования жизнеспособности и стратегии популяций раритетных видов растений. На первом этапе, с помощью анализа множественной регрессии определяются лимитирующие факторы, изменение которых ограничивает жизнеспособность популяций исследуемого вида. На следующем этапе, сопоставляются потребности вида в выделенных факторах с их реальной ассоциированностью в природных условиях, что определяется методом главных компонент. На заключительном этапе проводится оценка жизненной стратегии вида. Если есть полное совпадение потребностей вида в выделенных лимитирующих факторах с характером их ассоциированности в природных условиях, то делается вывод, что ему присуща К - стратегия. В том случае, когда наблюдается полное или частичное расхождение потребностей вида в выделенных факторах с типом их ассоциированности в природных условиях, то для определения типа стратеги необходимо учитывать специфику его экологических ниш и эффективность размножения. Если вид произрастает в удовлетворительных условиях и способен поддерживать жизнеспособность популяции благодаря интенсификации размножения, то он относится к r - стратегам. Если же экониша вида сдвинута в сторону экстремальных условий существования, что приводит к неэффективности энергетических затрат на размножение, то он относится к s - стратегам. Данная модель была апробирована на примере видов рода Saussurea DC. Украинских Карпат. Установлено, что одни лимитирующие факторы, которые влияют на жизнеспособность популяций вида S. porcii (влажность почвы, омброрежим) образуют в природных условиях ассоциации, которые совпадают с потребностями этого вида, тогда как другие факторы (содержание калия, фосфора, азота в грунте, его гидролитическая кислотность) не образуют оптимальных соотношений в природных ассоциациях. Аналогичная ситуация характерна для S. alpinа. Такие лимитирующие эдафические факторы данного вида как калий и гидролитическая кислотность образуют оптимальную для него ассоциацию в природных условиях, в то время как другие - кислотность почвы и содержание азота - нет. Таким образом, ни один из этих видов не проявляет К - стратегии. S. alpinа характеризуется s - стратегией, поскольку его экониши сдвинуты в сторону экстремальных условий, и кроме того доказана неэффективность его затрат на размножение, а S. porcii характеризуется r - стратегией, поскольку распространен в более благоприятных условиях и его затраты на размножение способствуют повышению жизнеспособности.

Ключевые слова: жизнеспособность популяций, метод фитоиндикационных шкал, методы прямых измерений, лимитирующие факторы, ширина экологической ниши, жизненная стратегия видов.

Annotation

Bahley O.V. Estimation of the ecological factors influence on the viability of population of Saussurea DC. family species in Ukrainian Carpathians. Manuscript.

Dissertation for the scientific degree of the candidate of biological sciences for speciality - 03.00.16 ecology. - Yuriy Fedkovych Chernivtsi National University, Chernivtsi, 2009.

In the given degree work a new research model of the rare plants species populations viability and vital strategy is approved. On the first stage by means of regressional analysis limitation factors, the decrease or increase of which restricts the viability of the specie under research were found. On the second stage the specie demands in frames of the selected limitation factors and the corresponding natural ones, determined by the main components method, are compared. On the final stage the vital strategy type of a specie according to the ecological niches specification and the reproduction efficiency is discovered. On the basis of the given model the limitation factors of Saussurea DC. family species population in Ukrainian Carpathians (S. porcii, S. alpinа and S. discolor) are found. The fact that the s-strategy is inherent for S. alpinа specie and the r-strategy is inherent for S. porcii specie has been proved.

Key words: viability of populations, phitoindication scale method, direct measurements methods, limitation factors, range of the ecological niche, species vital strategy.

Размещено на Allbest.ru