Аллелопатическая напряженность биотопов в лесных экосистемах влажных субтропиков

от

В.Г. Щербина

 Филиал Института природно-технических систем, РФ, г. Сочи, Курортный проспект, 99/18

E-mail: v.g.scherbina@bk.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2021-1-95-106

УДК 574.474/552:504.73./581.524.1

Реферат:

   При отсутствии выраженного антропогенного воздействия анализируется аллелопатическая напряженность в лесных экосистемах основных формаций Сочинского Причерноморья и ее влияние на насыщенность фитоценозов адвентивной растительной группой. Исследования проводились в 38 лесных экосистемах 7 формаций на 13 стационарных участках в предгорной зоне. Отсутствие антропогенной нагрузки определялось по средней объемной массе почвы и классу загрязнения атмосферного воздуха. Аллелопатическая среда отдельных деревьев оценивалась по активности лесной подстилки 21 древесного вида, регистрируемых в анализируемых лесных сообществах. Напряженность биотопов в экосистемах оценивалась при совместном произрастании от 1 до 5 древесных видов в составе основного полога. Биотестированием водных вытяжек из лесной подстилки по А.М. Гродзинскому определялась активность водорастворимых колинов. Активность растворов оценивалась по индексу аллелопатической активности.

   Показано, что величина вклада влияния фитоценоза в аллелопатический фон биотопа зависит от видоспецифичных особенностей древостоя и проявления синергического или антагонистического эффекта аллелопатии, связанного с уровнем видовой полночленности собществ. Рост полночленности до 0,4-0,6 сопровождается усилением синергического эффекта, снижением напряженности аллелопатического фона и насыщением адвентивными видами, с возрастанием их доли на 11,9–21,5%. Увеличение полночленности более 0,6 статистически достоверно сопровождается снижением синергического эффекта и переходом в антагонизм, с возрастанием аллелопатической напряженности в сообществе, повышающим долю аборигенных видов, снижая число свободных ниш для адвентивных видов и уровня уязвимости сообществ к их внедрению и распространению.

Ключевые слова: Сочинское Причерноморье, лесные экосистемы, биоразнообразие древостоя, лесная подстилка, аллелопатическая активность, адвентивизация фитоценозов.

Для цитирования: Щербина В.Г. Аллелопатическая напряженность биотопов в лесных экосистемах влажных субтропиков // Системы контроля окружающей среды. 2021. Вып. 1 (43). C. 95–106.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Довганюк А.И., Довганюк Е.С. Формирование устойчивых напочвенных покровов в условиях мегаполиса // Лесной вестник. 2019. Т. 23. № 3. С. 13–20.
  2. Koocheki A., Lalegani B., Hosseini S.A. Ecological consequences of allelopathy // Allelopathy. 2013. Р. 23–38.
  3. Гродзинский А.М. Аллелопатия растений и почвоутомление. Изб. тр. К.: Наукова думка, 1991. 532 с.
  4. Гродзинский А.М. Некоторые проблемы изучения аллелопатического взаимодействия растений // Взаимодействие растений и микроорганизмов в фитоценозах. Киев, 1977. С. 3–12.
  5. Лаврова О.П., Матвеев Н.М. Об особенностях аллелопатического режима в фитогенном поле дуба // Вопросы экологии и охраны природы в лесостепной и степной зонах: Междунар. межвед. сб. науч. тр. / под ред. Н.М. Матвеева. Самара: Изд-во СГУ, 1996. С. 115–124.
  6. Callaway R.M. Species-specific positive interactions // Positive Interactions and Interdependence in Plant Communities. 2007. Р. 255–293.
  7. Купреев В.Э. Влияние экстрактов из Erigeron canadensis L. на параметры роста сосны обыкновенной // Разнообразие растительного мира. 2019. № 1(1). С. 62–66.
  8. Чегодаева Н.Д., Маскаева Т.А., Лабутина М.В. Аллелопатическое влияние василька синего (Centaurea cyanus L.) на кормовые злаки // Успехи современного естествознания. 2018. № 7. С. 71–76.
  9. Марченко И.С. Биологическое поле леса – теоретическая основа лесохозяйственного производства // Известия вузов. Лесной журн. 1997. № 1–2. С. 57–64.
  10. Гродзинский А.М., Богдан Г.П., Головко Э.Я. Аллелопатическое почвоутомление. Киев: Наукова думка, 1979. 248 с.
  11. Колмогорова Е.Ю., Уфимцев В.И. Некоторые особенности химического состава опада сосны обыкновенной, произрастающей в условиях породного отвала // Успехи современного естествознания. 2018. № 11–2. С. 267–272.
  12. Цандекова О.Л., Уфимцев В.И. Аллелопатическое влияние Acer negundo L. на ферментативную активность почвы в естественных растительных сообществах // Вестник Алтайского гос. аграрного ун-та. 2018. № 3(161). С. 56–61.
  13. Федотов Г.Н. Токсикоз почв и выбор семян зерновых культур для посева на конкретных полях / Г.Н. Федотов, М.Ф. Федотова, В.С. Шалаев [и др.] // Агропромышленные технологии Центральной России. 2018. № 4(10). С. 42–53.
  14. Коношина С.Н., Хилкова Н.Л., Прудникова Е.Г. Аллелопатическая активность листового опада древесных растений Орловской области // Ученые записки Орловского государственного университета. Сер.: Естественные, технические и медицинские науки. 2014. № 3. С. 152–155.
  15. Миркин Б.М., Усманов И.Ю. Аллелопатия. Состояние теории методы изучения // Журнал общей биологии. – 1991. Т. 52. № 5. С. 646–655.
  16. Матвеев Н.М. Аллелопатия как фактор экологической среды. Самара: Кн. изд-во, 1994. 206 с.
  17. Панасенко Н.Н., Анищенко Л.Н. Влияние инвазионных растений Parthenocissus vitacea и Vinca minor на показатели биоразнообразия лесных сообществ // Сибирский экологический журнал. 2016. Т. 25. № 6. С. 724–735.
  18. Гродзинский А.М., Головко Е.А., Горобец С.А. Экспериментальная аллелопатия. К.: Наукова думка, 1975. 230 с.
  19. Воронцова Е.С. Оценка экологических механизмов, вызываемых аллелопатией, на микроорганизмы и экологическую среду // Научный электронный журнал Меридиан. 2020. № 6(40). С. 3–5.
  20. Прокушкин С.Г., Каверзина Л.Н. Корневые экзометаболиты и их роль в минеральном питании сосны // Лесоведение. 1993. № 6. С. 81–85.
  21. Юрчак Л.Д. Алелопатія в агробіоценозах ароматичних рослин. К.: Фітосоціоцентр, 2005. 411с.
  22. Левченко П.В. Гетманец И.А., Викторов В.П. Результаты биотестирования эдафотопов некоторых видов широколиственных пород в Ашинском государственном природном биологическом заказнике (Челябинская обл.) // Вестник Тверского гос. ун-та. Сер.: Биол. и экология. 2020. № 2(58). С. 84–93.
  23. Черняк Д.М. Аллелопатические свойства почв многолетних интродукционных насаждений Heracleum sosnowskyi и Heracleum moellendorffi // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 5. С. 349–356.
  24. Федотов Г.Н., Шалаев В.С., Батырев Ю.П. Аллелотоксины в почвах и стимуляция развити семн // Лесной вестник. 2019. Т. 23. № 5. С. 62–70.
  25. Федотов Г.Н., Шалаев В.С., Батырев Ю.П. Аллелотоксичность почв, механизмы ее возникновения и возможные пути снижения // Лесной вестник. 2020. Т. 24. № 2. С. 37–42.
  26. Ситников М.А., Онистратенко Н.В. Основные экологически значимые метаболиты клена сенелистного Acer negundo и его аллелопатическая роль в пойменной экосистеме // Антропогенная трансформации геопространства: природа, хозяйство, общество: V Междунар. науч.-практ. конф. (Волгоград, 01-04 окт. 2019 г.). Волгоград: Изд-во ВГУ, 2019. С. 121–126.
  27. Литвинская С.А. Историческая экология (региональный очерк). Краснодар: Изд-во КГУ. 1997. 214 с.
  28. Гнатюк Н.А. Сущность, механизмы и закономерности проявления аллелопатического взаимодействия растений // Актуальные научные исследования в современном мире. 2018. № 3–7(35). С. 11–16.
  29. Поляк Ю.М., Сухаревич В.И. Аллелопатические взаимоотношения растений и микроорганизмов в почвенных экосистемах // Успехи современной биологии. 2019. Т. 139. № 2. С. 147–160.
  30. Прохоров В.Н. Аллелопатический потенциал адвентивных видов с высокой инвазионной активностью во флоре Беларуси // Известия Нац. АНБ. Сер.: Биол. наук. 2018. Т. 63. № 2. С. 163–170.
  31. Золотухин А.И., Овчаренко А.А. Пойменные леса Прихоперья: состояние, эколого-ценотическая структура, биоразнообразие. Балашов: Изд-во СГУ, 2007. 149 с.
  32. Щербина В.Г. Анализ параметров сообществ коллембол в предгорных лесных экосистемах Сочинского Причерноморья // Системы контроля окружающей среды. 2020. № 4 (42). С. 65–74.
  33. 33. Щербина В.Г. Рекреационная индикация субтропических буковых биогеоценозов. 2 изд., доп. и перераб. Кривой Рог: Минерал, 2005. 352 с.
  34. Щербина В.Г. Динамика доли ослабленных деревьев в грабовых экосистемах при комплексном воздействии антропогенных факторов // Системы контроля окружающей среды. 2019. № 4(38). С. 162–169.
  35. Симагина Н.О., Лысякова Н.Ю. Динамика аллелопатической активности Bupleurum fruticosum L. в течение вегетации и онтогенеза // Ученые записки Таврического нац. ун-та им. В. И. Вернадского. Биология, химия. 2011. Т. 24(63). № 4. С. 273–281.
  36. Акатов В.В., Акатова Т.В. Полночленность и устойчивость к инвазивным видам растительных сообществ с низкой интенсивностью межвидовых взаимодействий // Экология. 2010. № 3. С. 191–198.
  37. Акатов В.В. Относительная конкурентоспособность адвентивных видов растений в травяных сообществах Западного Кавказа / В.В. Акатов, Т.В. Акатова, Т.Г. Ескина [и др.] // Российский журнал биологических инвазий. 2012. № 2. С. 2–15.
  38. Зернов А.С. Флора Северо-Западного Кавказа. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. 664 с.
  39. Галушко А.И. Флора Северного Кавказа: Определитель. Ростов н/Д.: Изд-во РГУ, 1978. Т. 1. 320 с.
  40. Галушко А.И. Флора Северного Кавказа: Определитель. Ростов н/Д.: Изд-во РГУ, 1980. Т. 2. 352 с.
  41. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. Минск: Высшая школа, 1964. 328 с.
  42. Гордиенко В.А., Солнцев Г.К. Лесные пользования на Северном Кавказе. М.: ВНИИЦлесресурс, 1999. 472 с.
  43. MacArthur R.H., Diamond J.M., Karr J.R. Density compensation in island faunas // Ecology. 1972. Vol. 53. P. 330–342.
  44. Загурная Ю.С. Влияние изоляции на состав и видовое богатство фитоценозов дубовых лесов предгорной части Северо-Западного Кавказа // Бюл. Моск. о-ва испыт. природы, отд. биол. 2008. Т. 113. Вып. 3. С. 37–42.
  45. Gonzalez A., Loreau M. The causes and consequences of compensatory dynamics in ecological communities // Journal of Theoretical Biology. 2009. Vol. 40. P. 393–414.

Loading