Демутаційні зміни популяційної структури і видового складу рослинного угруповання Festucetum supinae в альпійскому поясі Українських Карпат
DOI:
https://doi.org/10.32999/ksu1990-553X/2022-18-2-3Ключові слова:
життєвість, онтогенетичний спектр, природна популяція, популяційно-онтогенетичний аналіз, віталітетний склад, біорізноманіття, рослинне угруповання.Анотація
В статті обговорюються результати популяційного аналізу і змін видового різноманіття трав'яних багаторічників, рослинного угруповання Festucetum supinae, внаслідок демутацій рослинності в альпійському поясі Чорногорського хребта (Українські Карпати). До 1975 року, це угруповання знаходилося в умовах пасовищного навантаження. Від цього часу, коли ця територія увійшла до складу Карпатьського національного парку, її вилучили з господарського обігу Автор підсумовує результати тривалих (1974–2021 роки) популяційних досліджень і робить висновки щодо загальних тенденцій і перспектив відновлення первинного видового складу і оптимізації популяційної структури трав'яних компонентів Festucetum supinae. Наводяться дані щодо характерних змін видового складу Festucetum supinae, закономірностей структурних трансформацій в популяціях трав'яних багаторічних рослин (чисельність особин, онтогенетична та віталітетна структура). Виявлено, що основні зміни видового складу Festucetum supinae відбуваються швидко і завершилася в перші 4–7 років після заповідання. Натомість подальша оптимізація їх популяційної структури, потребує довшого часу і не завершилася навіть нині. Зроблено висновок, що випас овець сприяє інвазіям діаспор з інших фітоценозів, та активізує вегетативне розмноження трав'яних багаторічників шляхом механічної партикуляції. Періодичні обліки видового складу в цьому ценозі показали, що формально (кількісно) воно майже не змінилося (19 видів на пасовищах, проти 20 видів трав'яних рослин, на заповідних ділянках). Але демутація спричинила його суттєве якісне оновлення (більш як на 50% видового складу Festucetum supinae). Цікаво, що жоден з нових видів не є адвентивним для даної території. Навпаки, це аборигенні види, що притаманні первинному складу альпійських лук в Карпатах. Тобто, на відміну від деяких рослинних угруповань в субальпійському поясі, демутація пасквального (пасовищного) угруповання Festuceta supinae призвела до однозначно позитивних змін. Це не тільки трансформації популяційної структури трав'яних компонентів, але і формування нових популяцій типовими альпійськими рослинами з сусідніх угруповань. Відтак, за своїм видовим складом в рослинному угрупованні Festuceta supinae відбувається поступове відновлення первинного складу. Цьому сприяє низька інвазібільність цього угруповання, яка стримує проникнення сюди чужорідних видів. Разом цим майже в усіх трав'яних багаторічників відбулися принципові зміни онтогенетичної, віталітетної структури і в чисельності особин. Якщо за онтогенетичним типом на пасовищних ділянках переважали нестійкі інвазійні або інвазійно-регресивні популяції, то зараз їх змінили стійкі популяції нормального типу. Аналогічні зміни відбулися і в віталітетному складі популяцій. Зараз в угрупованні Festucetum supinae замість депресивних віталітетно неповночлених популяцій переважають віталітетно повночлені популяції рівноважного або процвітаючого типів. Ці результати є безумовним доказом позитивного впливу демутаційних процесів на відновлення природного видового різноманіття деградованих рослинних угруповань в альпійському поясі Карпат. За результатами досліджень зроблено висновок, що на відміну від субальпійських лучних угруповань, зміни видового складу та популяційної структури трав'яних компонентів угруповань в альпійському поясі відбуваються без сукцесійних змін домінанту, яким залишається популяція Festuca supina Schur. В усіх випадках, вона була стабільною за онтогенетичною або віталітетною структурою і за стійкістю потоку заміщення поколінь. Автор робить висновок, що хоча помірний випас сільськогосподарських тварин формально не змінює видового різноманіття в угрупованні Festucetum supinae, але сприяє дестабілізації і регресу структури більшості з його компонентів. Розвиток тенденцій їх подальшої деградації створює реальну загрозу остаточного зникнення популяцій аборигенних видів з складу Festucetum supinae. За результатами спостережень (1974–2021 роки) в цьому фітоценозі було помічено збільшення розмірів (життєвості) особин та загального проективного покриття (60% до 80%.). Цікавим видається і той факт, що всі ці зміни пройшли без очікуваних сукцесійних замін домінанта, а, навіть, без послаблення його популяційних позицій. Автор робить висновок, що при демутаціях загальний процес відновлення визначають типові види альпійської флори, які звичайно домінують в альпійському поясі Карпат.
Посилання
BEEFTINK W. G. (1979). Vegetation dynamics in retrospect and prospect introduction to the proceedings of the second Symposium of The Working Group on Succession Research on Permanent Plots. Plant Ecology, 40 (2): 101–105. doi:10.1007/BF00055839
CENOPOPULATION OF PLANTS (basic concepts and structure). (1976). Uranov A.A., Serebryakova T.Y. (Ed). Moscow: Nauka, 216 p. (in Russian)
FRANK D. A., DEL MORTAL R. (1986). Thirty-five years of secondary succession in a Festuca viridula - Lupitlus latifolius dominated meadow at Sunrise. Canadian Journal of Botany, 64 (6): 1232–1236. doi: 10.1139/b86-169
GIGON A., LEUTERT A. (1996). The dynamic keyhole-key model of co-existence to explain diversity of plants in limestone and other grasslands. Journal of Vegetation Science, 7: 29–40.
LONSDALE W.M. (1999). Global patterns of plant invasions, and the concept of invisibility. Ecology, 80: 1522–1536.
MALINOVSKY K.A. (1980). Vegetation of the highlands of the Ukrainian Carpathians. Kiev: Naukova Dumka, 280 p. (in Ukrainian)
MALYNOVSKYY K.A., RABOTNOV T.A. (1974). Study of meadow biogeocenoses. Program and method of biogeocenological research. Moscow: Nauka, 318–331. (in Russian)
MIRKIN B. M., NAUMOVA L. G. (1997). The concept of phytocenosis: the history of discussions and the current state. Journal of General Biology, 58 (2); 106–116. (in Russian)
RABOTNOV T.A. (1950). Life cycle of perennial herbaceous plants in meadow cenosis. Geobotany, 3. Moscow, Leningrad: AN USSR, 7–204. (in Russian)
RABOTNOV T.A. (1960). Methods for determining the age and life span of herbaceous plants. Field Geobotan, 2, Moscow, Leningrad: AN USSR, 249–278. (in Russian)
RYSIN L.P., KAZANTSEVA T.N. (1975). Method of coenopopulation analysis in geobotanical studies. Bot. J., 60 (2): 199–207 (in Russian)
SHIFFERS E. V. (1953). Vegetation of the North Caucasus and its natural fodder lands. Moscow-Leningrad: Publ. House of the Academy of Sciences of the USSR, 400 p. (in Russian)
TISHKOV A.A. (2005). Biospheric functions of natural ecosystems in Russia. M.: Nauka, 309 p. (in Russian)
TSUYUZAKI S. (1991) Species turnover and diversity during early stages of vegetation recovery on the volcano Usu, northern Japan. J. Veg. Sci. 2: 301–306.
URANOV A.A. (1960). The life status of the species in the plant community. Byul. MOIP, Dep. byol., 67 (3): 77–92. (in Russian)
URANOV A.A. (1973). Large life cycle and age range of cenopopulations of flowering plants. In: Abstracts of the report of the fifth delegate congress of the All-Union Botanical Society. Kiev: Naukova. dumka. 217–219. (in Ukrainian)
URANOV A.A., SMIRNOVA O.V. (1969). Classification and main features of the development of populations of perennial plants. Byul. MOIP. Dep.biol., 74 (1): 119–134. (in Russian)
WILLARD B.E., MARR J.W. (1971). Recovery of alpine tundra under protection after damage by human activities in the rocky mountains of Colorado. Biological Conservation, 3: 181–190. (in English)
ZHILYAEV G.G. (1984). The structure of cenopopulations in Festucetum supinae community as by reservetion condition and grazing. Bot. journal 69 (4): 506–511. (in Russian)
ZHILYAYEV G.G. (1985). Cenopopulations of Soldanella hungarica Simonk. of the Chornogory mountain range. Ukr. Bot. J., 62 (5): 687–698. (in Ukrainian)
ZHILYAYEV G.G. (2005). Viability of populations of plants. Lvov: DPM NANU, 304 p. (in Ukrainian)
ZHILYAYEV G.G. (2015). Changes in the Population Structure of Homogyne alpina (L.) (Asteraceae) on Carpathian Subalpine Meadows during the Demutation of Plant Communities. Contemporary Problems of Ecology, 8(6): 715–721. doi: 10.1134/S1995425515060165
ZHILYAYEV G.G. (2018). Vitalitative differentiation as a prerequisite for the polyalternativeness of development in natural populations Homogyne alpina (Asteraceae) of Chernogora (Carpathians). Chornomors’k. bot. z., 14 (3): 227–239. (in Ukrainian) doi: 10.14255/2308-9628/18.143/3.
ZHILYAEV G.G. (2021). Changes in species diversity and state of populations of herbaceous perennials in the plant community Ulmarietum centaureosum during vegetation demutations in Chornohora (Carpathians). Chornomors’k. bot. z., 17 (3): 122–136. (in Ukrainian) doi:10.32999/ksu1990-553X/2021-17-2-2
ZLOBYN YU.A. (1989a). Theory and practice of assessing the vital composition of plant coenopopulations. Bot. J., 74 (6): 769–784. (in Russian)
ZLOBYN YU.A. (1989b). Principles and methods of studying coenotic plant populations. Kazan: publ house of Kazan Univer.: 147 p. (in Russian)
