Актуальность работы : Вопросы охраны редких и исчезающих видов растений являются актуальными в наше время, так как сохранение биологического разнообразия ведет к устойчивому развитию.

Жизненность популяции растений в значительной степени зависит от семенного размножения и возобновления. Интенсивность размножения зависит от экологических условий местообитания и воздействия антропогенных факторов. Изучение аспектов семенного размножения, в том числе семенной продуктивности, особенно редких видов, имеет большое значение для восстановления численности, культивирования в питомниках, а также реинтродукции [5, с.63; 6, с.58].

Изучение семенной продуктивности редких растений особенно актуально, поскольку эта информация необходима как для сохранения вида в его естественных местообитаниях, так и для введения в культуру.

Цель исследования — изучение репродуктивной биологии Oxytropis hippolyti в краеареальной популяции в окрестностях горы Гуровская в Кушнаренковском районе Республики Башкортостан.

Задачи исследования :

1. Определить биометрические показатели соцветий, плодов.
2. Изучить показатели потенциальной и реальной семенной продуктивности соцветий в динамике за 2016–2018 гг.
3. Проанализировать показатели семенной продуктивности и погодных условий вегетационных периодов района исследования за период наблюдения.
4. Определить экологические факторы, влияющие на показатели семенной продуктивности.

Объектом изучения — остролодочник Ипполита Oxytropis hippolyti Boriss. (сем. Fabaceae). Это заволжский эндемичный вид, который включен в Красную книгу Российской Федерации (2008) (категория 3а — редкий вид), Красную книгу Республики Башкортостан (2011) (категория 3 — редкий вид). Вид охраняется также еще в 3 субъектах РФ (Самарская обл., Оренбургская обл., Ульяновская обл.) [4, с.391].

Популяция O. hippolyti в окрестностях горы Гуровская в Кушнаренковском районе является наиболее восточным и изолированным местообитанием вида. Кроме того, это одно из нескольких местонахождений, которое расположено в Прибельской низменности. Эта популяция O.hippolyti находится на грани исчезновения [3, с.181; 7, с.277–280]. Мониторинг данной популяции ведется с 2005 г.: изучаются онтогенетический состав, биоморфологические и биометрические особенности растений разных онтогенетических состояний, сезонное развитие, биология семян, семенная продуктивность растений и др.

Материал исследования . Соцветия O. hippolyti для анализа были собраны со средневозрастных генеративных растений в 2016–2018 гг. в природной популяции в окрестностях горы Гуровская. После сбора соцветия хранили в бумажных пакетах при комнатной температуре в условиях лаборатории. При камеральной обработке определяли биометрические показатели соцветий, плодов и семян, а также показатели семенной продуктивности [1, с. 37–40]. Семена по окончании работы используются для опытов по реинтродукции здесь же и на территории памятника природы [7, с.277–280] и для размножения с помощью рассады в интродукционном питомнике [8, с.290].

Методы исследования . Показатели семенной продуктивности проведены по общепринятой методике [6, с.58]. Проведена стандартная статистическая обработка: определены предельные значения показателя (min-max), среднее и его ошибка (M±m), коэффициент вариации (CV, %). Сравнение средних значений показателей по годам наблюдений проведено по критерию Стьюдента [2, с.65].

Число цветков. Число цветков является показателем потенциального образования плодов. В завязи цветка определяется число семяпочек для расчета потенциальной семенной продуктивности. Число проанализированных соцветий в природной популяции составляет в 2016 г. — 570 шт., 2017 г. — 721 шт., 2018 г. — 71 шт. (рис.1).

Рис. 1. Динамика предельных и средних значений числа цветков в соцветии у Oxytropis hippolyti в природной популяции по годам наблюдений

Число плодов. Число плодов на соцветии по годам наблюдения варьирует в пределах от 0 (1) до 24 шт. Наибольшее число плодов на соцветии образовалось в 2017 г. (7,1 шт.), что выше по сравнению с 2018 г. в 35,5 раза в этой же популяции (0,2 шт.) (рис.2.).

Рис. 2. Динамика предельных и средних значений числа плодов в соцветии у Oxytropis hippolyti в природной популяции по годам наблюдений

Степень редукции . Низкое плодообразование объясняется опадом генеративных органов на всех стадиях развития (бутоны, цветки, плоды). Опадают в основном цветки. Редукция на соцветие составляет 16,6–100 %, наиболее высокая редукция отмечена в 2018 г. (98,7 %) (рис. 3).

Рис. 3. Плодообразование и степень редукции генеративных органов (бутоны, цветки, плоды) в соцветии у Oxytropis hippolyti по годам наблюдения

Результаты исследования :

Анализ мониторинга показателей семенной продуктивности соцветий у средневозрастных генеративных растений Oxytropis hippolyti Boriss. в краеареальной ценопопуляции у подножия горы Гуровская в Кушнаренковском р-не РБ за 3 года наблюдения (2016–2018 гг.) показал следующее:

1. Биометрические показатели плодов для соцветий O. hippolyti характеризуются следующими значениями: длина ножки 0,80–3,50 мм, длина плода 10,30–18,90 мм, ширина плода 3,80–7,60 мм, толщина плода 2,40–5,90 мм, ширина брюшной перегородки 0,50–3,90 мм (рис. 3.5, 3.6). Количество плацентарных тяжей варьирует в пределах от 4 до 14. Длина плода больше его ширины. Отношение длины плода к ширине составляет 1,63–4,74.
2. Потенциальные возможности образования плодов у этого вида реализуются в местах естественного обитания не полностью. Число цветков в среднем составляет (3–48 шт.). Наибольшее число цветков в соцветии было в 2016 г. (24,5±0,3 шт.), наименьшее в 2018 г. (13,7±0,7 шт.). Плодообразование в годы наблюдений было очень низким: по предельным значениям плодообразование на соцветие реализуется на 0 (1,1)-83,3 %, по средним значениям на 1,3–31,2 %. Наибольшее плодообразование было отмечено в среднем в 2017 г. — 31,2 %, наименьшее в 2018 г. — 1,3 %.
3. Редукция генеративных органов в природных местообитаниях наблюдалась очень высокая. Она составила по предельным значениям — 16,6–100 % и по средним значениям — 68,7–98,7 %. Наибольшая редукция была отмечена в 2018 г. — 98,7 %.
4. Потенциальные возможности завязывания семян и образования выполненных семян у Oxytropis hippolyti реализуются в природных местообитаниях также не полностью. Коэффициент завязывания составляет в 2016 г. — 2,8 %, в 2017 г. — 5,7 %, в 2018 г. — 0,3 % — самый низкий.

Литература:

1. Егорова А. А., Тютюнова Н. М., Маслова Н. В. Изменчивость числа цветков в соцветии у редкого вида Oxytropis hippolyti Boriss. в природной популяции в окрестностях горы Гуровская (Башкирское Предуралье) // Современные аспекты изучения экологии растений: материалы VII Междунар. молодеж. конкурс-конф. — Уфа: ООО «Первая типография», 2019. — С. 37–40.
2. Зайцев Г. Н. Математический анализ биологических данных. М.: Наука, — 1991. — 184 с.
3. Красная книга Республики Башкортостан: в 2-х т. Т. 1. Растения и грибы / под ред. д-ра биол. наук. проф. Б. М. Миркина. 2-е изд., доп. и перераб. — Уфа: МедиаПринт, 2011. — 384 с.
4. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). — М.: Товарищество науч. изданий КМК, 2008. — 855 с.
5. Левина Р. Е. Репродуктивная биология семенных растений (Обзор проблемы). — М.: Наука, 1981. — 96 с.
6. Методические указания по семеноведению интродуцентов. — М.: Наука, 1980. — 63 с.
7. Мулдашев А. А., Галеева А. Х., Маслова Н. В. О создании «Природного ботанического сада» в Республике Башкортостан // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века. Ч. 6. Экологическая физиология и биохимия растений. Интродукция растений. — Петрозаводск, 2008. — С. 277–280.
8. Тютюнова Н. М., Маслова Н. В. Изучение плодообразования редкого эндемика Oxytropis hippolyti Boriss. в местах естественного обитания. Перспективы развития и проблемы современной ботаники: Материалы III(V) Всерос. молодеж. конф. с участием иностранных ученых. — Новосибирск: Изд-во «Академиздат», 2014. — С. 290–291.