Возраст первого цветения травянистых альпийских многолетников северо-западного Кавказа

Кавказ, фото Михаила Голубева (subscribe.ru)

Проведены многолетние наблюдения за заселением участков дернины четырех типов сообществ на северо-западном Кавказе. Показано наличие единого градиента изменения популяционных стратегий альпийских растений от быстро зацветающих рудеральных растений к видам с большим возрастом первого цветения. Все альпийские растения обладают чертами устойчивости к стрессу (стресс-толеранты). Это, возможно, является причиной того, что некоторые выявленные эколого-морфологические свойства не согласуются с глобальными зависимостями, установленными для мировой флоры.

Возраст первого цветения является показателем популяционной стратегии вида. У рудеральных растений этот возраст очень небольшой, тогда как у растений, приспособленных к конкурентной борьбе «за место под солнцем», период до первого цветения может занимать значительную часть жизненного цикла. Показатель первого цветения сильно зависит от экологии вида и слабо от филогенетического положения. Для анализа закономерностей различных сообществ необходимы данные по широкому спектру видов растений. Группа исследователей опубликовала результаты эксперимента, заложенного в далеком 1988 году. Небольшие площадки дернины (50 х 50 см) были пересажены между четырьмя разными типами альпийских сообществ. Заселение новыми видами растений отслеживали на участке 25 х 25 см в центре этих площадок. Всего было пересажено 160 площадок. Возраст первого цветения рассматривался как промежуток между первой регистрацией особи нового вида на площадке и появлением генеративных побегов этого вида. Для выявления экологических взаимозависимостей оценивали следующие показатели:
1. поедаемость массовыми видами фитофагов
2. способность восстанавливать надземную часть биомассы после ее повреждения
3. удельную листовую поверхность
4. содержание азота
5. среднюю численность генеративных побегов на квадратный метр
6. интенсивность микоризной инфекции (т.е. способность формировать ассоциации с мицелием гриба)
7. длительность жизни листьев

Результаты подтвердили предположение о том, что особи вегетативного происхождения имеют более короткий период первого цветения, чем особи, развивающиеся из семян.

Связь эколого-морфологических характеристик с возрастом первого цветения выявила наличие единого градиента изменений популяционных стратегий альпийских растений. На одном конце градиента растения быстро зацветающие, с небольшой длительностью жизни листьев, с невысокой интенсивностью микоризной инфекции, низкой способностью к восстановлению потерянной биомассы и др. Такие растения могут рассматриваться как рудералы. На другом конце градиента – растения с длительным периодом до первого цветения, которые способны эффективно восстанавливать потерянную биомассу, демонстрирующие высокую интенсивность микоризной инфекции и проч. Что делает их преобладающими видами в альпийских сообществах (рис. 1). Все альпийские растения демонстрируют свойства устойчивости к стрессу.

Рис. 1. Верхний ряд - примеры альпийских рудералов: слева - Минуарция аизовидная (Minuartia aizoides), справа - Кошачья лапка двудомная (Antennaria dioica); нижний ряд -доминирующие конкуренты: слева – Одуванчик Стевена (Taraxacum stevenii), справа - Копеечник кавказский (Hedysarum caucasicum). Фото с сайта www.plantarium.ru