ОНТОГЕНЕТИЧНА СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦІЙ FESTUCA VALESIACA GAUD. ТА FESTUCA PRATENSIS HUDS. У ПРИРОДНОМУ ЗАПОВІДНИКУ «МИХАЙЛІВСЬКА ЦІЛИНА» ТА НА ПРИЛЕГЛИХ ТЕРИТОРІЯХ
Анотація
Представлено результати вивчення онтогенетичної структури популяцій Festuca valesiaca Gaud. та Festuca pratensis Huds., які зростають в природному заповіднику «Михайлівська цілина» (у межах його історичної частини та нової, – доєднаної після 2009 року) й на прилеглих територіях. Аналіз проведений відповідно до загально прийнятих підходів. Він супроводжувався формуванням онтогенетичних спектрів досліджуваних популяцій, оцінкою їхньої повноти та симетричності, розрахунками низки індексів (відновлюваності, генеративності, старіння, віковості, ефективності), визначенням належності популяцій до відповідних типів. Проведений аналіз онтогенетичної структури засвідчив, що популяції Festuca valesiaca та Festuca pratensis мають потенціал для сталого функціонування у складі фітоценозів природного заповідника «Михайлівська цілина». Це твердження ґрунтується на характерному для усіх досліджених популяцій обох видів переважанні інвазійних процесів (при значеннях індексу відновлюваності меншому за 1), відсутності у їхньому складі субсенільних та сенільних рослин та належності популяцій до таких типів як перехідні, зріючі та зрілі. На тлі загальних тенденцій, зареєстровано й певні видові особливості щодо функціонування популяцій та при цьому, ще й реагування на особливості застосування природоохоронних заходів. На історичній частині заповідника, де природоохоронний режим запроваджено з 1928 року, самопідтримання популяції Festuca pratensis є більш ускладненим, ніж популяції Festuca valesiaca, онтогенетичні спектри якої у діапазоні станів від проростків (р) до середньогенеративних (g2) є континуальними (у Festuca pratensis у цьому діапазоні у складі спектрів відсутні ювенільні та молоді генеративні рослини), а значення індексу старіння знижені до 0. Разом з тим популяція Festuca pratensis, що зростає на новій території заповідника, здебільшого представленій різновіковими перелогами, має більш збалансовану онтогенетичну структуру, яка вказує і на досить успішне формування у її складі молодих рослин (індекс відновлювальності становить 14,71 %), і на ефективну реалізацію процесів онтогенетичного розвитку при досягненні значною часткою рослин генеративного онтогенетичного стану (індекс генеративності досягає 85,29 %). Результати аналізу онтогенетичної структури навіть незначної кількості популяцій двох видів, які відграють важливу роль у формуванні рослинного покриву заповідника «Михайлівська цілина», вказують на досить високий рівень інформативності популяційного аналізу у розкритті провідних особливостей та закономірностей функціонування рослинного покриву заповідника, та відповідно, на необхідність розширення й деталізації популяційних досліджень у його межах.
Посилання
2. Bednarska, I. O. (2012). Ohliad metodychnykh pidkhodiv i diahnostychnykh oznak u vyvchenni vuzkolystykh kostryts (Festuca L. subgen. Festuca). I. Opysova morfolohiia [Review of methodological approaches and diagnostic features in the study of narrow-leaved sedges (Festuca L. subgen. Festuca). I. Descriptive morphology]. Lviv: Naukovi osnovy zberezhennia biotychnoi riznomanitnosti, 3(10), 1, 9–30 (in Ukrainian).
3. Bondarieva, L. M., Kyrylchuk, K. S., Skliar, V. H., Tikhonova, O. M., Zhatova, H. O. & Bashtovyi, M. G. (2019). Dynamika chyselnosti typovykh luchnykh vydiv v umovakh pasovyshchnoi dyhresii na zaplavnykh lukakh [Population dynamics of the typical meadow species in the conditions of pasture digression in flooded meadows]. Kyiv: Ukrainian Journal of Ecology, 9 (1). 204–211 (in Ukrainian).
4. Bondarieva, L. M., & Kyrylchuk, K. S. (2023). Struktura populiatsii luchnykh roslyn na zaplavnykh lukakh Lisostepovoi zony za umov vypasannia ta sinokosinnia [Structure of meadow plant populations in flood meadows of the Forest-Step Zone under grazing and mowing conditions]. Sumy: Bulletin of Sumy National Agrarian University. The Series: Agronomy and Biology, 51(1), 3–13 (in Ukrainian). doi: 10.32782/agrobio.2023.1.1.
5. Bondarieva, L., Skliar, V., Bondariev, M., Roshchupkin, A., Butenko, S., Antal, T., Toryanik, V., Mikulina, M., Kytaihor, A. & Prokofiev, D. (2024) Ecological Monitoring of Medicinal Plants Populations Under Different Ecological-Cenotic and Anthropogenic Environmental Conditions. Liublin: Ecological Engineering & Environmental Technology (EEET), 25(8), 285–296. doi: 10.12912/27197050/190038.
6. Bondarieva, L. & Zhatova, H. (2020). Ontogenetic structure of cereal populations under the influence of grazing and mowing on floodplain meadows in forest-steppe zone of Ukraine. Bukharest: AgroLife Scientific Journal , 9(2), 71–76.
7. Harbert, D. J. (1961). Observations on population structure and longevity of Festuca rubra L. Linds: New Phytologist, 2, 184–206 doi: 10.1111/j.1469-8137.1961.tb06251.x.
8. Hlukhov, O. Z., Shevchuk. O. M., & Kokhan, T. P. (2008). Naukovi osnovy vidnovlennia travianykh fitotsenoziv v stepovii zoni Ukrainy [Scientific basis of restoration of grass phytocenoses in the steppe zone of Ukraine]. Veber, Donetsk, 198 (in Ukrainian).
9. Holevych, О. В. (2012). Ontohenetychna struktura tsenopopuliatsii Salvia nutans L. [Ontogenetic structure of coenopopulations of Salvia nutans L.]. Promyslova botanika, Donetsk, 12, 111–115 (in Ukrainian).
10. Humphreys, M., Doonan, J., Boyle, R., Rodriguez, A., Marley, C., Williams, K., Farrell, M., Brook, J., Gasior, D., Loka, D., Collins, R., Marshall, A., Allen, D., Yadav, R., Dungait, J., Murray, P., & Harper, J. (2018). Root imaging showing comparisons in root distribution and ontogeny in novel Festulolium populations and closely related perennial ryegrass varieties. Kaliforniia: Food and Energy Security, 7, 4–10. doi: 10.1002/fes3.145.
11. Klymenko, G., Kovalenko, I., Lykholat, Yu., Khromykh, N., Didur, O., Alekseeva, A. (2017). Intehralna otsinka stanu populiatsii ridkisnykh vydiv roslyn [The integral assessment of the rare plant populations]. Kyiv: Ukrainian Journal of Ecology, 7(2), 201–209 (in Ukrainian). doi: 10.15421/2017_37.
12. Kolomiichuk, V. P., Lysenko, H. M., Korshykova, K. O., Kucher, O. O., & Shevera, M. V. (2021). Synantropizatsiia roslynnoho pokryvu pryrodnoho zapovidnyka «Mykhailivska tsilyna» [Synanthropization of the plant cover of the Nature Reserve Mykhailivska Tsilyna]. Zberezhennia roslyn u zviazku zi zminamy klimatu ta biolohichnymy invaziiamy: materialy mizhnarodnoi naukovoi konferentsii (31 bereznia 2021 r.) [Plant conservation in relation to climate change and biological invasions: proceedings of an international scientific conference (March 31, 2021)]. TOV «Bilotserkivdruk», Bila Tserkva, 277–283 (in Ukrainian).
13. Kolomiichuk, V. P., Ostapko, V. M., & Yarovyi, S. S. (2012). Pryrodnyi zapovidnyk Ukrainskyi stepovyi [Ukrainian Steppe Nature Reserve]. Fitoriznomanittia zapovidnykiv i natsionalnykh pryrodnykh parkiv Ukrainy. Ch. 1. Biosferni zapovidnyky. Pryrodni zapovidnyky. Kolektyv avtoriv pid red. V. A. Onyshchenka i T. L. Andriienko. Fitosotsiotsentr, Kyiv, 336–378 (in Ukrainian).
14. Kyiak, V. H. (2015). Ontohenetychna i vikova struktura populiatsii roslyn – neobkhidnist dyferentsiatsii [Ontogenetic and age structure of plant populations - the need for differentiation]. Lviv: Visnyk Lvivskoho Natsionalnoho universytetu, 70, 162–172 (in Ukrainian).
15. Kyrylchuk, K., Skliar, V., Tykhonova, O., & Kobzhev, O. (2021). Vitality dynamics of populations of some legume species in floodplain meadows of the Psel river basin under grazing and haymaking (Ukraine). Bukharest: Scientific Papers. Series B, Horticulture, LXV(1), 406–414.
16. Larionov, M. S. (2022). Roslynnyi pokryv pryrodnoho zapovidnyka «Mykhailivska tsilyna»: istoriia doslidzhen ta suchasnyi stan [Vegetation cover of the Nature Reserve Mykhailivska Tsilyna: history of research and current state]. Visnyk Cherkaskoho universytetu. Seriia «Biolohichni nauky», 2, 53–65 (in Ukrainian).
17. Larionov, M. S. (2022). Terytorialna dyferentsiatsiia sozofitiv pryrodnoho zapovidnyka «Mykhailivska tsilyna» (Sumska oblast) ta aktualni zavdannia yikh okhorony in situ [Territorial differentiation of sozophytes of the Nature Reserve Mykhailivska Tsilyna (Sumy region) and current tasks of their protection in situ]. Etnobotanichni tradytsii v ahronomii, farmatsii ta sadovomu dyzaini: materialy V mizhnarodnoi naukovoi konferentsii, prysviachenoi 20‑i richnytsi proholoshennia Vsesvitnoho dnia kulturnoho riznomanittia v imia dialohu ta rozvytku [Ethnobotanical traditions in agronomy, pharmacy and garden design: materials of the 5th international scientific conference dedicated to the 20th anniversary of the proclamation of the World Day of Cultural Diversity in the name of dialogue and development]. Uman, 146–153 (in Ukrainian).
18. Lavrenko, Ye. M. & Zoz, I. H. (1928). Roslynnist tsilyny Mykhailivskoho kinnoho zavodu (kol. Kapnista) Sumskoi okruhy [Virgin vegetation of the Mikhailivsky horses factory (formerly Kapnist) Sumy district]. Kharkiv: Okhorona pamiatok pryrody na Ukraini, 2, 3–16 (in Ukrainian).
19. Lysenko, H. M. (2004). Ekolohichni osoblyvosti roslynnykh uhrupovan luchnoho stepu «Mykhailivska tsilyna» [Ecological features of the plant communities of the meadow steppe Mykhailivska Tsilyna]. Lviv: Nauk. osnovy zberezhennia biotychnoi riznomanitnosti, 6, 107–111 (in Ukrainian).
20. Lysenko, H. M. (2009). Porivnialna synfitoindykatsiina otsinka ekotopiv luchnykh stepiv «Mykhailivskoi tsilyny» ta «Striletskoho stepu» [Comparative synphytoindicative evaluation of ecotopes of the meadow steppes of Mykhailivska Tsilyna and Striletsky Steppe. Problems of ecology and nature protection of the man-made region]. Problemy ekolohii ta okhorony pryrody tekhnohennoho rehionu. DonNU, Donetsk, 1(9), 57–66 (in Ukrainian).
21. Lysenko, H. M. (2006). Produktyvnist deiakykh osnovnykh formatsii luchnoho stepu zapovidnyka «Mykhailivska tsilyna» [The productivity of some of the main formations of the meadow steppe of the reserve Mykhailivska Tsilyna]. Kyiv: Ukr. fitotsen. zb., K., ser. S., vyp. 24, 62–69 (in Ukrainian).
22. Lysenko, H. M. (1992). Vplyv rezhymiv korystuvannia na hidrotermichnyi ta edafichnyi faktory stepovykh ekosystem «Mykhailivskoi tsilyny» (Sumska oblast) [The influence of the modes of use on the hydrothermal and edaphic factors of the steppe ecosystems of Mykhailivska Tsilyna (Sumy region)]. Kyiv: Ukr. botan. zhurn., 49, 1, 22–27 (in Ukrainian).
23. Sherstiuk, M. Y. (2017). Analiz vitalitetnoi struktury tsenopopuliatsii Chimaphila umbellata (L.) W. Barton u lisovykh fitotsenozakh Novhorod-Siverskoho Polissia [Analysis of the vital structure of cenopopulations Chimaphila umbellata (L.) W. Barton in forest phytocenoses Novgorod – Seversky Forested]. Kharkiv: ScienceRise. Biological science, (1), 40–45.
24. Skliar Iu., Skliar V., Klymenko A., Sherstiuk M., & Zubtsova I. (2020). Growth signs of Nymphaea candida in various ecological and cenotic conditions of Desna Basin (Ukraine). Bukharest: AgroLife Scientific Journal, 9(1), 316–323.
25. Skliar, V. H. (2013). Dynamika vitalitetnykh parametriv lisoutvoriuvalnykh vydiv Novhorod-Siverskoho Polissia: teoretychni zasady ta sposoby otsinky [Dynamics of vital parameters of forest-forming species of Novgorod-Siversky Polissia: theoretical principles and methods of assessment]. Ukr. botan. zhurn., 70(5), 624–629 (in Ukrainian).
26. Skliar, V. H. (2014). Pryrodne ponovlennia providnykh lisoutvoriuvalnykh vydiv Novhorod-Siverskoho Polissia: realizovani ekolohichni nishi ta yikhnia dynamika [Natural renewal of leading forest-forming species of Novgorod-Siversky Polissia: realized ecological niches and their dynamics]. Ukr. botan. zhurn., 71(1), 8–16 (in Ukrainian).
27. Skliar, V., Kovalenko, I., Skliar, Iu., & Sherstiuk, M. (2019). Vitality structure and its dynamics in the process of natural reforestation of Quercus robur L. Bukharest: AgroLife Journal, 8(1), 233–241.
28. Skliar, V., Kyrylchuk, K., Tykhonova, O., Bondarieva, L., Zhatova, H., Klymenko, A., Bashtovyi, M., & Zubtsova, I. (2020). Ontogenetic structure of populations of forest-forming species of the Left-Bank Polissya of Ukraine. Girionis: Baltic Forestry, 26(1), 441. doi: 10.46490/BF441
29. Skliar, V., Smoliar, N., Kozak, M., Liubynskyi, O., & Skliar, Y. (2024). Ecological and cenotic features of natural regeneration of forests in the Left-Bank Polissya of Ukraine. Kyiv: Ukrainian Journal of Forest and Wood Science, 15(2), 118 doi: 10.31548/forest/2.2024.118.
30. Tkachenko, V. S. & Andriienko, T. L. (1992). Optymizatsiia rezhymu v okhoronnykh zonakh zapovidnykiv (na prykladi UDSZ «Mykhailivska tsilyna») [Optimizing the regime in the protection zones of nature reserves (on the example of the Mykhailivska Tsilyna)]. Kyiv: Ukr. botan. zhurn., 49(1), 82–87 (in Ukrainian).
31. Tkachenko, V. S. & Boichenko, S. H. (2015). Strukturni zminy stepovykh fitosys‑tem Ukrainy u druhii polovyni XX ta na pochatku XXI stolit yak vidobrazhennia hlobalnykh zmin dovkillia [Structural changes of steppe phytosystems of Ukraine in the second half of the 20th and the beginning of the 21st centuries as a reflection of global environmental changes]. Askaniia-Nova: Visti Biosfernoho zapovidnyka «Askaniia–Nova», 17, 4–17 (in Ukrainian).
32. Tkachenko, V. S. & Boichenko, S. H. (2014). Strukturnyi dreif stepovykh fitosystem Ukrainy pid vplyvom klimatychnykh zmin ta prohnostychni stsenarii dlia pershoi polovyny XXI st. [Structural drift of steppe phytosystems of Ukraine under the influence of climate change and prognostic scenarios for the first half of the 21st century]. Dopovidi NAN Ukrainy, 4, 172–179 (in Ukrainian).
33. Tkachenko, V. S., Didukh, Ya. P., Henov, A. P., Dudka, I. O., Vasser, S. P., Boiko, M. F., Vietrova, Z. I., Navrotska, I. L., Partyka, L. Ia., Heliuta, V. P., Smyk, L. V., Tykhonenko, Yu. Ia., Merezhko, T. O., Burdiukova, L. I., & Soldatova, I. M. (1998). Ukrainskyi pryrodnyi stepovyi zapovidnyk. Roslynnyi svit [Ukrainian natural steppe reserve. The plant world]. Kyiv: Fitosotsiotsentr, 280 (in Ukrainian).
34. Tkachenko, V. S. (1999). Ekolohichnyi menedzhment zapovidnoho luchnoho stepu «Mykhailivska tsilyna» na Sumshchyni [Ecological management of the protected meadow steppe Mykhailivska Tsilyna in Sumy Oblast]. Zapovidna sprava na mezhi tysiacholit (suchasnyi stan, problemy i stratehiia rozvytku): mat–ly vseukr. zahalnoteoretychnoi ta nauk.‑prakt. konfer., prysviach. vykonanniu derzh. Prohramy perspekt. rozvytku zapovidnoi spravy v Ukraini «Zapovidnyky» (Kaniv, 11–14 zhovtnia 1999 r.) [Protected business on the threshold of millennia (current state, problems and development strategy): all-Ukrainian materials. general theoretical and science-practice. confer., dedicate. performance of state Programs perspective. of the development of protected affairs in Ukraine «Reserves» (Kaniv, October 11–14, 1999)]. Red. kol.: M.P. Stetsenko (hol. red.) ta in., Kaniv, 85–97 (in Ukrainian).
35. Tkachenko, V. S. (2016). Ekotopichni zminy luchnoho stepu «Mykhailivska tsilyna» za riznykh rezhymiv okhorony [Ecotopic changes of the meadow steppe Mykhailivska Tsilyna under different protection regimes]. Askaniia-Nova: Visti biosf. zapov. «Askaniia–Nova», 35–43 (in Ukrainian).
36. Tykhonova, O., Skliar V., Sherstiuk, M., Butenko, A., Kyrylchuk, K., & Bashtovyi, M. (2021) Analysis of Setaria glauca (L.) P. Beauv. population’s vital parameters in grain agrophytocenoses. Vashynhton: Journal of Environmental Research, Engineering and Management, 77(1), 36–46 doi: 10.5755/j01.erem.77.1.25489
37. Yakubenko, B. Ye., Popovych, S. Yu., Ustymenko, P. M., Dubyna, D. V., & Churilov, A. M. (2020). Heobotanika: metodychni aspekty doslidzhen [Geobotany: methodological aspects of research]. Kyiv, 316 (in Ukrainian).
38. Zubtsova, I., Penkovska, L., Skliar, V., & Skliar, Iu. (2019). Dimensional features of cenopopulations of some species of medicinal plants in the conditions of North-East Ukraine. Bukharest: AgroLife Scientific Journal, 8 (2), 191–201.
39. Zlobin, Yu. A., Skliar, V. G., & Klymenko, G. O. (2022) Biologiia ta ekologiia fitopopuliatsii [Biology and ecology of phytopopulations]. Universytetska knyga, Sumy, 512 (in Ukrainian).