ОЦІНКА СТАНУ ТА СТРУКТУРИ ПОПУЛЯЦІЇ РІДКІСНОГО ВИДУ DACTYLORHIZA INCARNATA (L.) SOÓ. В УРБАНІЗОВНОМУ СЕРЕДОВИЩІ (М. СУМИ)
Анотація
Проблема втрати біорізноманіття з кінця ХХ століття є однією з основних проблем глобального рівня, оскільки саме воно виступає головною умовою стійкого існування біосфери. В умовах антропогенної трансформації рослинного покриву Землі рідкісні види рослин являються критичною складовою біорізноманіття, у першу чергу потребуючи всебічних, комплексних і довгострокових спостережень для забезпечення ефективної охорони. Тому метою дослідження було проведення довгострокового моніторингу популяції Dactylorhiza incarnatа (L.) Soó, що зростає в урбанізованому середовищі у межах м. Суми, з інтервалом у п’ять років (2017 та 2021 роки). На основі даних про зміни загальної чисельності, онтогенетичної структури, онтогенетичних спектрів та онтогенетичних індексів, а також за даними повного морфометричного аналізу зроблено висновки і дано оцінку щодо стійкого існування популяції D. incarnatа. В результаті встановлено, що загальна чисельність популяції D. incarnata збільшилась приблизно на 25% за п’ять років, з 2017 по 2021 роки. За онтогенетичною структурою та онтогенетичними індексами популяція D. incarnata характеризувалась як молода з високими індексами відновлення та стабільним індексом генеративності на рівні 21–22 %. Морфометричний аналіз рослин D. incarnata показав статистично достовірне (р = 0,000–0,009) збільшення показників рослин за усіма обчислюваними морфопараметрами, окрім висоти рослини, у 2021 році, порівняно з 2017 роком. В цілому, виміряним морфопараметрам рослин D. incarnata у 2021 році був притаманний високий рівень варіювання. Найвищі показники коефіцієнтів варіації характерні для висоти суцвіття (24,5–32,8%) та кількості квіток (30–40%), а найнижчі – для кількості листя (10,7–21,7%), а також для висоти рослин у 2017 році (16,1%) та довжини листка у 2021 році (16,5%). Щодо морфоструктурної цілісності рослин D. incarnata, як реакції рослин на чинники середовища існування, було зафіксоване збільшення індексу морфологічної інтеграції особин даного виду в часі, в інтервалі в п’ять років – з 2017 по 2021 роки. Умови зростання популяції D. incarnata, у цілому, оцінюються як оптимальні й такі, що сприяють її стійкому існуванню. Усі елементи проведеного комплексного популяційного аналізу виявили поліпшення стану популяції, яке підтверджується і через збільшення кількості особин. З огляду на це, варто відмітити необхідність продовження спостережень за популяцією даного рідкісного виду, оскільки він має статус «неоцінений» за Червоною книгою України і потребує накопичення фактичних даних за результатами довгострокового моніторингу.
Посилання
2. Andriienko, T. L. (2010). Ridkisni vydy Polissia v suchasnykh Chervonykh knyhakh Ukrainy ta Bilorusi [Rare species of Polissia in the modern Red Books of Ukraine and Belarus]. Fitoriznomanittia prykordonnykh terytorii Ukrainy, Rosii ta Bilorusi u postchornobylskyi period: mizhnar. Nauk. konf., zbirnyk statei, 6–11 (in Ukrainian).
3. Andriienko, T. L. (2011). Tsentralnoievropeiski vydy flory Ukrainskoho Polissia ta pytannia yikh okhorony [Central European species of flora of the Ukrainian Polissia and the issue of their protection]. Zizd Ukrainskoho botan. tovarystva: materialy dopov., 186 (in Ukrainian).
4. Bessonova, V. P., & Zaitseva, I. A. (2016). Ontohenetychna ta vitalitetna struktura bairachno-lisovykh tsenopopuliatsii Acer campestre L. i A. Tataricum L. v umovakh rekreatsiinoho navantazhennia [Ontogenetic and vital structure of ravineforest cenopopulations of Acer campestre L. and A. Tataricum L. in the minds of recreational pursuit]. Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy, 26(8), 185–193 (in Ukrainian).
5. Bielan, S. S. (2011). Stan populiatsii vydu Dactylorhiza incarnata (L.) Soo na zaplavnykh lukakh r. Psel [The state of populations of the species Dactylorhiza incarnata (L.) Soo in the floodplains of the Psel River]. Botanika ta mikolohiia: problemy i perspektyvy na 2011–2020 roky, Vseukr. nauk. konf., 40–42 (in Ukrainian). 6. Blinova, I. V. (2009). Chislennost populyatsiy orhidnyih i ih dinamika na severnom predele rasprostraneniya v Evrope [Number of orchid populations and their dynamics at the northern limit of distribution in Europe]. Bot. zhurn., 94(2), 212–240 (in Russian).
7. Bondarieva, L.M., Kyrylchuk, K.S., Skliar, V.H., Tykhonova, O.M., Zhatova, H.O. & Bashtovyi, M.G. (2019). Population dynamics of the typical meadow species in the conditions of pasture digression in flooded meadows. Ukrainian Journal of Ecology. 9 (2), 204–211.
8. Borovyk, L. P. (2020). Orhanizatsiia fitotsenotychnoho monitorynhu u Striltsivskomu stepu (Luhanskyi pryrodnyi zapovidnyk) [Organization of phytocenotic monitoring in the Striltsiv steppe (Luhansk natural reserve)]. Monitorynh ta okhorona bioriznomanittia v Ukraini, 16(2), 18–24 (in Ukrainian).
9. Chervona knyha Ukrainy. Roslynnyi svit [Red Book of Ukraine. The plant world]. (2009). Kyiv, Hlobalkonsaltynh, 900 (in Ukrainian).
10. Chui, O. V., & Shumska, N. V. (2014). Biometrychni parametry heneratyvnykh osobyn Pulsatilla patens (l.) Mill. u tsenopopuliatsiiakh Zakhidnoho Podillia [Biometric parameters of generative individuals Pulsatilla patens (l.) Mill. in coenopopulations of the Western Podill]. Visnyk Cherkaskoho universytetu. Seriia: Biolohichni nauky, 36, 124–128 (in Ukrainian).
11. Ermolaev, E. (2007). Astragalus dasyanthus Pall. as a model for wild plant species conservation: current status. Studia Universitatis. Seria Stiinte ale naturii (Republic of Moldova), 80–83.
12. Harrap, A., & Harrap, S. (2009). Orchids of Britain and Ireland. London, 480.
13. Heller, N. E, & Zavaleta, E. S. (2009). Biodiversity management in the face of climate change: A review of 22 years of recommendations. Biological Conservation, 142, 14– 32. doi: 10.1016/j.biocon. 2008.10.006
14. Hillebrand, Н., & Matthiessen, В. (2009). Biodiversity in a complex world: consolidation and progress in functional biodiversity research. Ecology letters. 12, 1405–1419.
15. Ishmuratova, M. M., & Ishbirdin, A. R. (2002). Ob ontogeneticheskih taktikah Rhodiola iremelica [On the ontogenetic tactics of Rhodiola iremelica]. Fundamentalnyie i prikladnyie problemyi populyatsionnoy biologii, 79–81 (in Russian).
16. Klymenko, G., Kovalenko, I., Lykholat, Yu., Khromykh, N., Didur, O., & Alekseeva, A. (2017). The integral assessment of the rare plant populations. Ukrainian Journal of Ecology, 7(2), 201-209. doi: 10.15421/2017_37
17. Klymenko, H. O. (2022). Pro zahrozy stiikomu isnuvanniu populiatsii ridkisnykh vydiv roslyn Sumskoi oblasti [About threats to the sustainable existence of populations of rare species of plants in the Sumy region] Materialy Druhoho Mizhnarodnoho Sympoziumu “Populiatsiina Ekolohiia Roslyn: Suchasnyi Stan, Tochky Rostu”, 69–72 (in Ukrainian).
18. Klymenko, H. O., Skliar, Yu. L., & Honcharova, N. V. (2018). Populiatsii Dactylorhiza incarnata (L.) Soό v antropohennomu seredovyshchi [Populations of Dactylorhiza incarnata (L.) Soό in the anthropogenic environment]. Osnovni shliakhy zberezhennia luchno-stepovykh ekosystem Ukrainy: Materialy Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii, prysviachenoi 90-richchiu «Mykhailivskoi tsilyny», 2018, 40–47 (In Ukrainian).
19. Klymenko, H., & Sherstiuk, M. (2019). Ridkisni roslyny pryrodnoho zapovidnyka «Mykhailivska tsilyna» [Rare Plants of the Mykhailivs’ka Tsilyna Nature Reserve]. Lesia Ukrainka Eastern European National University Scientific Bulletin Series: Biological Sciences, 4(388), 30-39 (in Ukrainian). doi: 10.29038/2617-4723-2019-388-4-47-56
20. Kovalenko, I., Butenko, S., Zhezhkun, A., Porokhniach, I., Abduraimov, O., & Klymenko, H. (2022). Trends in the transformation of plant ontogenesis under global climate warming. Agraarteadus: Journal of Agricultural Science, 2(XXXIII), 1–8. doi: 10.15159/jas.22
21. Kovalenko, I., Skliar Iu., Klymenko, H., & Kovalenko, N. (2019). Vitality Structure of the Populations of Vegetative Motile Plants of Forest Ecosystems of the North-East of Ukraine. The Open Agriculture Journal, 13, 125–132. doi: 10.2174 /1874331501913010125
22. Kucher, E. N., & Vahrusheva, L. P. (2004). Autekologicheskie osobennosti variabelnosti morfometricheskih parametrov osobi Dactylorhizp romana (Seb.) Soo [/Autecological features of the variability of morphometric parameters of an individual Dactylorhiza romana (Seb.) Soo]. Ekosistemyi Kryima, ih optimizatsiya i ohrana, 90–96 (in Russian).
23. Lukash, A. V., & Andrienko, T. L. (2011). Redkie i ohranyaemyie rasteniya Polesya [Rare and protected plants of Polissya]. Kyiv, Fitosotsiotsentr, 167 (in Ukrainian).
24. Malhi, Y., Franklin, J., Seddon, N., Solan, M., Turner, M. G., Field, C. B., & Knowlton, N. (2020). Climate change and ecosystems: threats, opportunities and solutions. Philosophical Transactions of the Royal Society, 375:1–8. doi: 10.1098/ rstb.2019.0104
25. Maslennikov, A. V., Maslennikova, L. A., & Pashina A. A. (2016). Sovremennoe sostoyanie tsenopopulyatsiy irisa borovogo (Iris pineticula Klok.) v tsentralnoy chasti Privolzhskoy vozvyishennosti [Current state of cenopopulations of pine iris (Iris pineticula Klok.) in the central part of the Volga Upland]. Sovremennyie problemyi evolyutsii i ekologii, 393 (in Russian).
26. Matias, M.G., Chapman, M.G., Underwood, A.J., O’Connor, N.E. (2012). Increasing density of rare species of intertidal gastropods: tests of competitive ability compared with common species. Marine Ecology Progress Series, 453, 107–116. doi: 10.3354/meps09639
27. Mouillot, D., Bellwood, D.R., Baraloto, C., Chave, J., Galzin, R., Harmelin-Vivien, M., Kulbicki, M., Lavergne, S., Lavorel, S., Mouquet, N., Paine, C.E.T., Renaud, J., Thuiller, W. (2013). Rare Species Support Vulnerable Functions in High- Diversity Ecosystems. PLOS Biology, 11(5), e1001569. DOI: 10.1371/journal.pbio.1001569
28. Murren, C. J. (2002). Phenotypic integration in plants. Plant Species Biol. 17: 89–99.
29. Onyshchenko, V. A., Diakova, O. V., & Karpenko, Yu. O. (2007). Lisova roslynnist urochyshcha Teplynska Dacha i Maiatska Dacha (natsionalnyi pryrodnyi park «Sviati Hory») [Forest vegetation of the Teplynska Dacha and Mayatska Dacha tracts (Svyati Gory National Nature Park)]. Chornomorskyi bot. zhurn., 3(2), 88–99 (in Ukrainian).
30. Panchenko, S., & Chornous O. (2009). Struktura populiatsii roslyn na uzlissiakh sosnovykh lisiv zelenomokhovykh v umovakh Novhorod-Siverskoho Polissia [The structure of plant populations on the edges of pine forests with green mosses in the conditions of Novgorod-Siversky Polissia]. Zbirnyk naukovykh prats. Ekolohiia. Biolohichni nauky., I, 21–25 (in Ukrainian).
31. Polevoi, A., Bozhko, L., & Barsukova, O. (2019). Vplyv zminy klimatu na produktyvnistʹ luchno-stepovoyi roslynnosti lisostepovoyi zony Ukrayiny [Influence of changes of climate on the productivity of pratal and steppe vegetation in the Foreststeppe area of Ukraine] Bulletin of KhNAU. Series “Vegetation, selection and production, fruit growing and harvesting”, 1, 18–29 (in Ukrainian).
32. Primak, R. B. (2002). Osnovyi sohraneniya bioraznoobraziya [Fundamentals of Biodiversity Conservation]. M. NUMTs, 256 (in Russian).
33. Pushkareva, O. V. (2011). Strategiya zhizni Epipactis helleborine (L.) Crantz. [Life strategy of Epipactis helleborine (L.) Crantz.]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN, 13(5 (2)), 103–105 (in Russian).
34. Rabotnov, T. A. (1950). Zhiznennyiy tsikl mnogoletnih travyanistyih rasteniy v lugovyih tsenozah [Life cycle of perennial herbaceous plants in meadow cenoses]. Tr. BIN AN SSSR. Geobotanika, 3(6), 7–204 (in Russian).
35. Rands, M. R., Adams, W. M., Bennun, L., Butchart, S. H. M., Clements, A., Coomes, D., Entwistle, A., Hodge, I., Kapos, V., Scharlemann, J. P. W., Sutherland, W. J., & Vira, B. (2010). Biodiversity conservation: challenges beyond. Science. 329(10), 1298–1424. doi: 10.1126/science.1189138.
36. Rasevych, V. V. (2010). Fitoindykatsiina ta syntaksonomichna otsinka uhrupovan z uchastiu Daphne cneorum L. [Phytoindicative and syntaxonomic assessment of groups with the participation of Daphne cneorum L.]. Nauk. zapysky Lvivskoho hos. univ. Seriia biolohiia ta ekolohiia, 106, 52–53 (in Ukrainian).
37. Raven, P. H., Chase, J. M., & Pires, J. C. (2011). Introductions special issue on biodiversity. Amer. J. Bot. 98(3), 333–335.
38. Rostova, N. S. (2006). Perspektivyi issledovaniya obschey i soglasovannoy izmenchivosti [Research Perspectives on General and Consistent Variability]. Voprosyi obschey botaniki: traditsii i perspektivyi, 1–2 (in Russian).
39. Sârbu, A., Smarandache, D., & Pascale, G. (2014) Protected areas and climate change. Contributii Botanice, 49, 209–222.
40. Schlichting, C. D. (1989). Phenotypic plasticity in Phlox. II. Plasticity or character correlation. Oecologia, 78, 496–501.
41. Shapovalova, A. A. (2017). Vozrastnoy spektr tsenopopulyatsiy ryabchika russkogo (Fritillaria ruthenica Wikwstr.) v Balashovskom rayone v 2016 g. [Age spectrum of cenopopulations of the Russian hazel grouse (Fritillaria ruthenica Wikwstr.) in the Balashovsky district in 2016]. Sovremennaya nauka, aktualnyie problemyi teorii i praktiki, 11, 31–35 (in Russian).
42. Sheliah-Sosonko, Yu. R. (2010). Rol bioriznomanitnosti na suchasnomu etapi tsyvilizatsii [The role of biodiversity at the modern stage of civilization]. Ukr. botan. zhurn., 67(1), 3–15 (in Ukrainian).
43. 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 Polissia of Ukraine. Baltic Forestry 26(1). doi: 10.46490/BF441
44. Stoiko, S. M. (2004a). Kryterii otsinky rarytetnosti vydiv [Criteria for assessing the rarity of species]. Rarytetnyi fitohenofond zakhidnykh rehioniv Ukrainy (sozolohichna otsinka y naukovi zakhody okhorony), 57–64 (in Ukrainian).
45. Stoiko, S. M. (2004b). Metodolohichni zakhody okhorony rarytetnoho fitohenofondu [Methodological measures for the protection of the rare plant gene pool]. Rarytetnyi fitohenofond zakhidnykh rehioniv Ukrainy (sozolohichna otsinka y naukovi zakhody okhorony), 11–15 (in Ukrainian).
46. Sytnyk, K. M. (2011). Biotychna riznomanitnist: stan i perspektyvy vyvchennia, zberezhennia i zbahachennia [Biotic diversity: state and prospects of study, preservation and enrichment]. Botan. i mikol., probl. i perspekt. na 2011-2020 rr, 28–29 (In Ukrainian).
47. Zlobin, Yu. A. (1989). Printsipyi i metodyi izucheniya tsenoticheskih populyariy rasteniy [Principles and methods of studying coenotic plant populations]. Kazan, KGU, 146 (in Russian).
48. Zlobin, Yu. A. (2007). Strukturnaya integratsiya osobey rasteniy [Structural integration of plant individuals]. Nauka, teoria I praktika, 4, 37–41 (in Russian).
49. Zlobin, Yu. A. (2009). Populyatsionnaya ekologiya rasteniy: sovremennoe sostoyanie, tochki rosta [Population ecology of plants: current state, points of growth] Sumy, Universytetska knyha, 236 (in Russian).
50. Zlobin, Yu. A., Sklyar, V. G., & Klimenko, A. A. (2013). Populyatsii redkih vidov rasteniy: teoreticheskie osnovyi i metodika izucheniya [Populations of rare plant species: theoretical foundations and methods of study]. Sumy, Universytetska knyha, 439 (in Russian).
51. Zlobin, Yu. A., Skliar, V. H., & Klymenko, H. O. (2022). Biolohiia ta ekolohiia fitopopuliatsii [Biology and ecology of phytopopulations]. Sumy, Universytetska knyha, 512 (in Ukrainian).