Сколько лет живет альпийский малолетник? Модельный подход

Д. О. Логофет¹, Е. С. Казанцева², И. Н. Белова¹, В. Г. Онипченко²

¹ Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
119017 Москва, Пыжевский пер., 3
e-mail: danilal@postman.ru, iya@ifaran.ru
² Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
биологический факультет, кафедра геоботаники
119234 Москва, Ленинские горы
e-mail: biolenok@mail.ru, vonipchenko@mail.ru
Поступила в редакцию 4.05. 2017 г.

По результатам ежегодных наблюдений на постоянных пробных площадках на альпийской лишайниковой пустоши в период 2009—2016 гг. составлена шкала онтогенеза и граф жизненного цикла (ГЖЦ) растений Androsace albana — монокарпного вида, который считается “малолетним”. Единственное репродуктивное событие в жизненном цикле A albana обеспечивает отсутствие репродуктивной неопределенности в данных типа “идентифицированные особи”, имевшей место в прежних проектах с поликарпными видами, а монокарпность исключает возвраты из генеративной стадии в нецветущее состояние. ГЖЦ описывает онтогенез через пять стадий: проростки, ювенильные растения, имматурные, взрослые виргинильные и генеративные, причем последние погибают после цветения и продукции семян. Калибровка соответствующей графу матричной модели динамики популяции со стадийной структурой сведена к прямому вычислению коэффициентов: перехода между стадиями, задержки в стадиях и репродукции, — по данным только одного временного шага, т.е. переписей ценопопуляции в два соседних года наблюдений. Поэтому неавтономная модель представляет собой набор из семи годичных матриц, каждая из которых дает количественную меру адаптации ценопопуляции к условиям среды в виде доминантного собственного числа модельной матрицы; его вариации от года к году оказались весьма значительными, указывая то на рост, то на убыль ценопопуляции, а в целом — на ее уязвимость стрессовыми условиями среды.

Геометрическое осреднение годичных матриц на всем периоде наблюдений показало преобладание тенденции к убыли и позволило получить возрастные показатели (в годах) из стадийной модели по специальной методике виртуальной поглощающей цепи Маркова. Средняя продолжительность жизни, ожидаемая на разных стадиях онтогенеза A. albana оказалась наибольшей у взрослых виргинильных растений (4 года), а средний возраст цветения в 13 лет вышел за горизонт временного ряда наблюдений, демонстрируя эффективность методики. Модель показывает, что большую часть жизни растения A. albana проводят во взрослой виргинильной стадии, чем обнаруживают признак стратегии удержания места по Кёрнеру (Korner, 2003) или замедленного развития по Л.A. Жуковой (1995). Модельные оценки подтверждают, что популяция A. albana находится под угрозой исчезновения.

Полный текст статьи доступен на сайте Elibrary.ru (необходимо зарегистрироваться).