Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Онтогенез, структура популяций и перспективы использования Rhodiola rosea L. на Северном Урале

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Онтогенез, структура популяций и перспективы использования Rhodiola rosea L. на Северном Урале"



Oil

Пережогин Юрий Викторович

На правах рукописи УДК 58:581.522:582.715

ОНТОГЕНЕЗ,СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ RHODIOLA ROSEA L. НА СЕВЕРНОМ УРАЛЕ.

03.00.05 - Ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Екатеринбург - 1995

Работа выполнена в лаборатории фитомониторинга и охраны растительного мира Института экологии растений и животных Уральского отделения РАН

Научный руководитель: академик РАН, заслуженный деятель науки

Российской Федерации,доктор биологических наук, профессор ГОРЧАКОВСКИЙ П.Л.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

ЛЮБАРСКИЙ Е.Л.

доктор биологических наук, профессор

докт.биол. наук проф. ТАРШИС Г.И.

Ведущая организация: Институт биологии Коми научного центра УрО РАН

часов на заседании диссертационного совета Д.002.05.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Институте экологии растений и животных УрО РАН по адресу: 620144.г.Екатеринбург, ул. 8 марта,202.

С диссертацией молжо ознакомиться в библиотеке Института экологии растений и животных УрО РАН.

Автореферат разослан "1С" 1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук Нифонтова М.Г.

МОЛОТКОВСКИЙ Ю.И.1

Защита диссертации состоится

Актуальность темы.В последнее время наметилась тенденция более широкого использования в медицине веществ растительного происхождения.При соблюдении правил сбора лекарственных растений экологическое равновесие в растительных сообществах не нарушается и утраченная биомасса восстанавливается.Непоправимый ущерб запасам растений наносят неорганизованный сбор сырья.отсутствие нормативных актов,обеспечивающих рациональное неистощительное использование ресурсов лекарственных растений. В связи с этим возникла острая необходимость охраны редких видов лекарственных растений.Одним из них является родиола розовая (Rhodiola rosea L.).

Родиола розовая-аркто-высокогорный вид с дизъюнктивным евро-азиатским ареалом.Произрастает в горно-тундровом и подгольцо-вом поясах.Жидкий экстракт родиолы обладает стимулирующими и адаптогенными свойствами.Вид включен в Государственную фармакопею СССР.На территории Свердловской области родиола розовая распространена преимущественно в высокогорьях,отдельные изолированные популяции встречаются по береговым обнажениям некоторых рек.Практически во всех местонахождениях производится заготовка лекарственного сырья.Интенсивность эксплуатации зависит от доступности местообитаний.Особо страдают популяции этотго растения вблизи населенных пунктов и в местах массового отдыха населения. В результате массовых сборов лекарственного сырья родиолы розовой,очень сильно пострадали популяции вдоль туристических троп,где в типичных местообитаниях родиолы фрагментарно можно встретить лишь единичные особи. В районе Северного Урала изучение эколого-биологических особенностей и выявление запасов родиолы розовой ранее не проводилось.

Цель и задачи исследования.Цель исследования - дать комп-

лексную характеристику родиолы розовой,произрастающей на Урале, в морфологическом,экологическом,популяционном и природоохранном плане.

В связи с этим перед нами стояли следующие конкретные задачи:

1.Выявить распространение и эколого-биологические особенности родиолы розовой в условиях Северного Урала.

2.Выявить и изучить этапы онтогенеза родиолы розовой в естественных условиях произрастания,уточнить морфологическую характеристику каждого возрастного состояния.

3.Изучить возрастную структуру ценопопуляций родиолы розовой.

4.Определить запасы родиолы розовой в разных условиях произрастания .

5.Разработать рекомендации по охране и нормативы рационального использования ресурсов родиолы розовой в природных резерватах.

Научная новизна. Впервые для территории Урала дана комплексная эколого-биологическая характеристика ценного лекарственного растения - родиолы розовой.Получены оригинальные данные о возрастной структуре ценопопуляций и запасах биомассы.Уточнены морфологические характеристики возрастных состояний.

Теоретическая значимость. Полученные данные расширяют и углубляют представления о распространении, эколого-биологических особенностях, структуре популяций родиолы розовой в естественных условиях произрастания на Урале.

Практическая ценность работы. Результаты исследований переданы в Свердловский областной Комитет по охране природы и будут использоваться при проектировании заказника по охране родиолы

розовой на территории Тылайско-Конжаковско-Серебрянского горного массива и Косьвинского Камня.Кроме того,они используются в лекционном курсе по фитоценологии в Кустанайском Государственном университете.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научных семинарах лаборатории фйтомониторинга и охраны растительного мира Института экологии растений и животных УНЦ РАН (1992,1993, 1994,1995 г.г.),а также на заседании Екатеринбургского отделения Русского ботанического общества (1995 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано б статей.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав.выводов и приложения. Содержит 20 таблиц и 32 рисунка.Список использованной литературы включает 123 отечественных и 4 иностранных работы.Материалы изложены на 184 с. машинописного текста.

Глава 1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

В этой главе дается характеристика геологического строение .рельефа, почв, климата и растительности района исследований.

Глава 2.СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ RH0DI0LA ROSEA L.

Родиола розовая - многолетнее травянистое растение с толстым серовато-коричневым, разветвленным, покрытым чешуевидными листьями корневищем,переходящим в короткий .толстый корень.Корневище мощное с большим количеством придаточных почек возобновления.

Поверхность корневищ гладкая.При соскабливании наружного слоя пробки обнаруживаются ее внутренние слои лимонно-желтого цвета.Запах характерный,немного напоминающей запах розового масла (отсюда произошло видовое название - rosea).Вкус горькова-

- 6 -

то-вяжущий.Излом ровный,белого цвета.

Стебли многочисленные,прямостоячие,неветвящиеся высотой до 70 см в благоприятных условиях и до 10 см - в угнетенных,в диаметре 4-6 мм.Листья очередные,многочисленные,сидячие,продолговато- яйцевидные или эллиптические,длиной 7-35 мм,шириной 5 -15 мм.цельнокрайние или с несколькими зубцами на верхушке.Верхние листья (под соцветием) обычно наиболее крупные.Цветки двудомные, мелкие, четырех-, редко пятичленные,4 - 5 мм длиной,желтые, в многоцветковых щитковидных соцветиях. Плоды - раскрывающиеся листовки, прямостоячие,зеленоватые, при созревании нередко краснеющие. Листовки имеют двуслойные стенки,в верхней находится пигмент, обуславливающий покраснение плодов;нижний слой более плотный, кожистый.

Размножается родиола как семенным,так и вегетативным способами. Ежегодный прирост ответвлений корневищ, на слабозадерно-ванных,достаточно увлажненных местообитаниях составляет до 10 мм,что соответствует привесу около 0,5 г.Вегетативно может размножаться куском корневишд,которое легко обламывается.

Родиола розовая весьма полиморфный аркто-бореально-монтан-ный вид.В Евразии Rhodiola rosea L. представлена многочисленной серией рас и разновидностей.Согласно " Арктической флоре СССР",здесь мы принимаем широкую трактовку комплекса Rhodiola rosea,относя всю совокупность растений к двум подвидам: ssp. rosea и ssp.integrifolia.

Rhodiola rosea L. ssp.rosea.

Данный таксон объединяет в себе растения,имевшие ранее следующие названия:

Rhodiola rosea L.- Борисова во Фл.СССР 1Х,29.Игошина,Флора Урала,185.Мартыненко во Фл.сев.-вост.европ.ч.СССР 111,88 карта

- ? -

Rhodiola arctica А,- Борисова во Фл.СССР IX,(1939)471,30.

Rhodiola boreal is А.- Борисова во Фл.СССР IX,(1939)474,32. Петровский,Раст. О.Врангеля,121.

Rhodiola Krivochizhinii Sipl.B Новой систематике высших растений,11 (1974) 313.

Sedum rosea (L.) Scop., Крылов, Флора Западной Сибири,VI, 1407 Толмачев,Флора Таймыра,11,25 (147).

К этому подвиду относятся все популяции Rhodiola rosea из Европейского сектора, равно как и абсолютное число растений от Полярного Урала до устья Колымы.К востоку от Колымы встречаются обе расы, причем установить какую-либо закономерность пока не удается.Отмечается лишь закономерность в варьировании некоторых морфологических лризнаков.Так у Rhodiola rosea L. ssp.rosea в направлении с запада на восток уменьшается длина цветоносов и возрастает интенсивность антоциановой окраски генеративных органов.

Rhodiola rosea L. ssp.rosea чаще всего встречается в щебнистых или пятнистых суглинистых тундрах,на осыпях,береговых обнажениях, скалах, вдоль морских побережий и на речном аллювии.В восточных (приберенгийских) районах Чукотского п-ва Rhodiola rosea L. ssp.rosea становится редким растением,чаще всего растет здесь на карнизах скал в глубоких каньонах вместе с другими видами.

Определением запасов подземной биомассы золотого корня на Алтае и Саянах уже занимались ряд авторов (Степанов Э.В..Крылов Г.В. ,1973 ; Ревякина Н.В.,1973 -.Суров Ю.П. ,1965,1971,1973;3отова и др.,1965; Крылов Г.В.,1972; Крылов Г.В., Казаринова Н.В. ,1973; Положий А.В., Суров Ю.П.,1972; Положий и др.1973).По их данным

- в -

эксплуатационные запасы этого растения на Алтае,в Западном Сая-не и Туве составляют около 637 т.В связи с тем,что на восстановление зарослей родиолы розовой требуется 15-20 лет, ежегодные заготовки ее в Кйдаой Сибири не должны превышать 30-40 г. (Атлас ареалов...,1976).

Глава 3.МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ.

Выбор и описание пробных площадей проводилось общепринятыми методами (Полевая геоботаника, т.1-У).На выделенных участках ассоциации нами закладывались пробные площади 100 м2,разделенные на 100 учетных площадок по 1 м2 каждая.На пробных площадях были проведены описания видового состава фитоценоза по ярусам с обозначением обилия каждого вида.На каждой учетной площадке учитывались численность особей родиолы розовой,определялось их возрастное состояние,изучалась возрастная структура ценопопуля-ций,определялись запасы подземной биомассы,проводилось картирование особей для многолетних наблюдений.

Исследование морфологической изменчивости проводилось на 60 средневозрастных особях (по 30 на каждый пол).Для их отбора использовали методику случайной выборки.Непосредственно на месте исследований замерялись признаки,характеризующие общий габитус растения.

Для выявления особенностей внутривидовой морфологической изменчивости родиолы розовой проводился анализ комплекса количественных признаков листьев,стебля,цветков и плодов,т.е.органов растений,представляющих наибольший интерес в таксономическом отношении.

Основным сравниваемым элементом мы взяли годичный побег на следующем основании.В онтогенезе травянистых поликарпиков можно выделить малый и большой циклы развития растений. Малый цикл ох-

ватывает развитие побега с момента прорастания семени или развертывания почки до отмирания побега после плодоношения.Большой цикл развития включает в себя весь период жизни, начиная с прорастания семени до полного отмирания растения.Под годичным побегом мы понимаем побег,развивающийся из почки возобновления в течении одного вегетационного периода (Серебряков,1952).

Всего использовано при исследовании 29 морфологических признаков.

Материал для изучения количественных признаков был обработан статистически по общепринятым методикам(Лакин,1969;Удольская, 1976,Плохинский,1970).

Оценку амплитуды изменчивости структурных признаков производили с помощью коэффициента вариации и шкалы уровней изменчивости, разработанной С.А.Мамаевым (1970).

Основным объектом наших исследований являются ценопопуля-ции родиолы розовой.Ценопопуляция представляет собой совокупность особей данного вида в пределах одного сообщества(Работ-нов,1950;Уранов,1975).Распределение особей ценопопуляции по возрастным состояниям называется возрастным спектром.Исследование возрастного спектра основывается на предварительном изучении жизненных циклов растений и выделении определенных возрастных состояний.

За единицу отсчета принята особь.Под особью у высших растений мы понимаем живую генетически однородную систему,обладающую побеговой и корневой системами и начинающуюся в своем развитии из одной зиготы,апомиктического зачатка или обособленной партикулы с момента заложения у последних первых клеток этих пока еще потенциальных систем (Нухимовский,1973).

Т.А.Работнов (1950) предложил различать три типа ценопопу-

ляций: инвазионный, нормальный и регрессивный, соответствующих крупным этапам развития ценопопуляций.Ценопопуляция,содержащая особи всех возрастных состояний,является нормальной полночленной, если отсутствуют особи каких-либо возрастных состояний -нормальной неполночленной (Уранов,1975).

Одной из целей наших исследований было определение запасов лекарственного сырья родиолы розовой на Северном Урале.

Биологические запасы определялись следующим образом:

1)закладывались пробные площади,размером 100 м2 каждая;

2)на этих площадках определялся возрастная структура це-нопопуляций родиолы розовой;

3)зная подземную фитомассу растения каждого возрастного состояния(полученную методом модельных кустов) и количество особей этих возрастных состояний»путем умножения находили биологический запас подземной фитомассы родиолы розовой на 100 м2;

4)запасы в швом весе в перерасчете на всю плошдць определялись картометрическим методом.

Всего за период исследований с 1991 по 1995 г.г. был выполнен следующий объем работ: проведено обследование популяций родиолы розовой на Северном Урале (протяженность маршрута в высокогорьях 400 км),собран и обработан гербарий,содержащий более 100 видов растений,сделаны геоботанические описания,заложено 40 учетных площадок для определения подземной биомассы,для выявления возрастных состояний изучено 330 особей и проделано около 9000 измерений морфологических признаков,в 8 ценопопуляциях было проведено более 20000 измерений морфологических признаков. Глава 4.ОНТОГЕНЕЗ И ВОЗРАСТНАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ

Абсолютный возраст растений,особенно травянистых, определить трудно,шогда практически невозможно.Гораздо более показа-

тельным бывает их "возрастное состояние" - определенный этап онтогенеза.

Определение возрастного состояния растения производилось на основании комплекса качественных морфологических и биологических признаков. Наиболее существенными из них оказались следующие: способ питания (связь с семенем).наличие зародышевых, ювенильных и взрослых структур и количественные соотношения их у особи,способность к семенному или вегетативному размножению, соотношение процессов новообразования и отмирания.

В результате исследований нами были выделены следующие возрастные состояния: проростки,всходы,ювенильные,имматурные, виргинильные, генеративные (молодые, средневозрастные и старые), субсенильные и сенильные растения.

Возрастная структура ценопопуляций родиолы розовой за годы наблюдений (1991-1995 г.г.) не претерпела существенных изменений. Ни одна особь из закартированных на стационарных пробных площадях не перешла в другую возрастную группу. Отмечено лишь увеличение числа особей за счет особей фаз проростков и всходов.

Вследствие таких обстоятельств,как слабая жизненность,возможность сноса временными водотоками, малая численность - пре-ювенильная фаза ( фаза проростка и фаза всхода) онтогенеза Rh.rosea L. в возрастном спектре нами не учитывалась.Кроме того по мнению ряда авторов (Работнов,1950а,б; Уранов,1960,1975;Шори-на,1967).численность ювенильных особей может сильно варьировать из года в год в зависимости от метеорологических условий и поэтому учет их также мало показателен.Тем не менее такие данные важны,т.к. позволяют судить об эффективности семенного возобновления вида в различных фитоценозах.

В целом можно сказать,что ценопопуляции находятся в состо-

янии динамического равновесия с экотопом,а спектр возрастных состояний носит стабильный характер.На основе анализа возрастных спектров родиолы розовой в разных условиях местообитания оказывается возможным восстановить некоторые черты,характеризующие процесс динамики ценопопуляций этого растения:

Изученные ценопопуляции представлены всеми возрастными группами.Отсутствие сенильных растений на некоторых площадках -чистая случайность, т.к. вне их эти растения были обнаружены.В связи с редкостью встречаемости растений сенильной фазы,мы посчитали возможным объединение на гистограммах этой фазы с субсе-нильной.т.е. особи постгенеративного периода отмечались единой группой.

В спектрах всех 8 ценопопуляций вида доминируют растения генеративного периода,минимальные значения имеют группы постге-нерагивного периода,а средние показатели приходятся на группы прегенеративного периода. Их можно охарактеризовать,как зрелые нормальные полночленные.Однако высокий процент особей прегенеративного периода (26% пл.2;25% пл.4;40% пл.6;52% пл.? и 23% пл.8) позволяет говорить о сдвиге спектра в левую сторону,т.е. ценопопуляции,по определению А.А.Уранова, находятся в сукцессионном состоянии.Благоприятное семенное возобновление и больший размер растений подчеркивает,что данные условия можно считать оптимальными для вида.Эти данные подтверждаются еще одним важным показателем - плотностью,т.е.количеству особей на 100 м2.Здесь также отмечается преобладание на плошддках N 2,4,6,7,8.В фитоценоти-ческой приуроченности эти ценопопуляции относятся к околоснежным лужайкам и приручьевым луговинам.Данные о плотности популяций родиолы розовой в различных фитоценозах представлены в табл-N 1.

Таблица 1.

Плотность различных ценопопуляций родиолы розовой (число особей на 100 м2)

| ПЛ.1 пл. 2 пл.З ПЛ. 4 пл. 5 пл. 6 пл. 7 1 ПЛ. 8 | 1

I 27 42 35 87 . 31 100 102 1 1 121 | 1

Вообще следует отметить,что на ценопопуляции родиолы розовой (пл.2,4,6,7,8) оказывает воздействие фитоценотический фактор (жесткая конкуренция разнотравья на околоснежных лужайках),а на ценопопуляции, расположенные в горнотундровом поясе (пл.1,3,5) серьезное влияние оказывает климатический фактор.Кроме того, наряду с этими факторами, моащое влияние имеет антропогенный прессинг, о чем можно судить по гистограмме плЛ.Ята площадка находится в непосредственной близости от поселка Кытлым.Как видно из гистограммы,в данной ценопопуляции преобладают особи генеративного периода.Малый процент особей прегенеративного периода мы связываем с затруднением поступления семян,т.к.особи чаще всего изымаются в период,когда семена еще не созрели.

Воздействие перечисленных факторов не позволяет особям родиолы розовой занять ведущее место в фитоценозе или в отдельном его локусе.

Глава 5.МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ.

Уровень изменчивости признаков в ценопопуляциях даже у особей одного возрастного состояния зависит от целого ряда факторов, в том числе и от степени наследственного разнообразия признаков,неоднородности условий экотопа,фитоценотических отно-

- 14 -

шений с другими видами (Мамаев,1973).

Оценка амплитуды изменчивости морфологических признаков у родиолы розовой показала следующие результаты (табл.2):

Таблица 2

Распределение морфологических признаков родиолы розовой в пределах популяции по уровням изменчивости.

1 | Уровень | Признаки |

| изменчивости

1 П. | Количество члеников в листовке |

| III. | Общая высота растения,высота побегов у жен- |

| ских особей,количество листьев,длина и шири-(

| на листа,диаметр стебля. |

1 V. I Высота мужских побегов. |

1 VI. | Количество побегов,количество полноценно |

1— | развитых цветков в соцветии. |

Величина изменчивости некоторых признаков в ряде случаев может характеризоваться и иным уровнем,чем указано в таблице.В ней отражено преобладающее,наиболее часто встречающееся значение уровня изменчивости.Следует отметить,что признаки характеризующие линейные размеры,отличаются меньшей изменчивостью,чем признаки характеризующие их количество.На это ранее обращалось внимание ряда авторов (Мамаев,1970;Зайцева,1975 и др.).Наименьшим уровнем изменчивости характеризуется количество члеников в листовке. Этот признак можно считать диагностическим.

Анализ внутрипопуляционой изменчивости показал преоблада-

ние женских особей над мужскими по высоте побегов, размерам листьев и диаметру стебля у генеративных особей.Преобладание мужских особей над женскими отмечено лишь по одному признаку (количеству полноценно развитых цветков в соцветии).

В ходе исследований межпопуляционной изменчивости были выявлены достоверные различия между двумя группами ценопопуляций: ценопопуляций,приуроченных к горно-тундровому поясу,с одной стороны и ценопопуляций,приуроченных к околоснежным лужайкам и при-ручьевым луговинам с другой.Во второй группе ценопопуляций отмечена тенденция к явному преобладанию признаков характеризующих общий габитус растения (высота побегов ,их количество,размеры листьев и др.)

Глава 6.ЗАПАСЫ ПОДЗЕМНОЙ БИОМАССЫ.

Гора Косьвинский Камень.

В фитоценотическом отношении родиола розовая здесь приурочена к двум видам растительных ассоциаций: мохово-лишайниковоо-иоковым тундрам в комбинации о первичными лабильными сообществами и травяно-моховым тундрам в комбинации с околоснежными лужайками:

1)Мохово-лишайниково-осоковые тундры занимают площадь 55,8 га.В качестве доминантов травяно-кустарничкового яруса выступают такие растения,как Сагех агсИэИ^пса и Апешопаз1гиш Магпиеп-Бе.. Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса составляет 70%.Общий эксплуатационный запас в воздушно-сухом состоянии равен 173 кг,общий биологический - 267,8.

2)Общая площадь травяно-моховых тундр составляет 42,6 га. Доминантами травяно-кустарничкового яруса выступают Сагех агс(л-з1Ыг1са,Апетопаз1гит Ыагпиепзе и ЬагоИБ ига1епз!з.Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса 70^.Величина общего эксплуа-

- 16 -

тационного запаса 289,б,общего биологического - 447,3 кг.

Тьшайско-Коюкаковско-Серебрянский горный массив.

В отличие от Косьвинского Камня на территории Тылайс-ко-Конжаковско-Серебрянского горного массива появляется еще один вид растительных ассоциаций - приручьевые луговины.Общая характеристика растительных ассоциаций и запасов подземной биомассы родиолы розовой на их территориях выглядит следующим образом:

1)Площадь мохово-лишайниково-осоковых тундр на Тылайском Камне составляет 47,6 га,на Кошкаковском - 56,6.В качестве доми-нантов травяно-кустарничкового яруса выступают Сагех arctisibi-rica и Сагех ensifolia.Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса достигает 50%.Общий эксплуатационный запас равен 180,9 кг для Тылайского Камня и 215,1 кг для Конжаковского.Общий биологический запас составляет соответственно 276,1 и 328,3 кг.

2)Общая площадь травяно-моховых тундр в комбинации с околоснежными лужайками составляет 17,1 га для Тылайского Камня и 158,8 для Конжаковского.Доминантами травяно-кустарничкового яруса выступают Сагех arctislbirlca.Anemonastrum biarmiense и Polygonum bistorta. Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса 60%.Величина общего эксплуатационного запаса 239,4 для Тылайского Камня и 2222 кг для Конжаковского. Общий биологический запас составляет соответственно 367,7 и 3414,3 кг.

3)Приручьевые луговины занимают площадь 28 га для Тылайского Камня и 77 для Конжаковского. В качестве доминантов кустарникового яруса выступает Salix lanata. Доминанты травяно-кустарничкового яруса различаются и составляют соответственно:Сагех arctisibirica и Сагех ensifolia для Тылайского Камня,и Anemonastrum biarmiense и Polygonum bistorta для Конжаковского.Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса - 60%.Величина общего

эксплуатационного запаса 565,6 для Тылайского Камня и 1555 кг -для Конжаковского. Общий биологический запас составляет соответственно 873,6 И 2402,4 кг.

Хребет Денежкин Камень.

1)Мохово-лишайниково-осоковые тундры занимают площадь 35,8 га.В качестве доминантов кустарникового яруса выступают Salix lanata и Salix reticulata. Доминантом травяно-кустарничкового яруса выступает Сагех arctislbirica. Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса составляет 60^.Общий эксплуатационный запас в воздушно-сухом состоянии равен 683,8 кг, общий биологический -1027,5.

2)Приручьевые луговины занимают площадь З.бга.В качестве доминантов кустарникового яруса выступают Salix lanata и Salix reticulata. Доминантами травяно-кустарничкового яруса являются Сагех arctisibirica.Trihophorum alpinum,Juncus alpinoarticula-tus.Poa alpigenum.Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса- 60%. Общий эксплуатационный запас в воздушно-сухом состоянии равен 329,0 кг, обпдай биологический - 219,2.

Хребет Кваркущ.

1)Мохово-лишайниково-осоковые тундры занимают площадь 35,8 га.В качестве доминантов кустарникового яруса выступают Salix lanata и Salix reticulata. Доминантом травяно-кустарничкового яруса выступает Сагех arctisibirlca.Проективное покрытие мохово-лишайникового яруса составляет 602.Общий эксплуатационный запас в воздушно-сухом состоянии равен 683,8 кг, общий биологический -1027,5.

2)Приручьевые луговины занимают площадь З.бга.В качестве доминантов кустарникового яруса выступают Salix lanata и Salix reticulata. Доминантами травяно-кустарничкового яруса являются

Сагех агсИз1Ыг1са,Тг1ЬорЬогшп а1р1гшп,Juncus а1р1поагИси1а-Ьиг.Роа а1р1еепит.Проективное покрытие мохово-лишайникового яру-оа- 60%.Общий эксплуатационный запас в воздушно-сухом состоянии равен 329,0 кг, общий биологический - 219,2.

Глава 7.ОХРАНА И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ РОДИОЛЫ РОЗОВОЙ НА СЕВЕРНОМ УРАЛЕ.

Изменения условий произрастания вследствие все усиливающегося антропогенного воздействия вызывает сокращение ареалов редких и исчезающих видов, а кое-где и к полной их утрате. В наиболее доступных, интенсивно посещаемых местах естественный растительный покров полностью уничтожается или подвергается очень сильным антропогенным изменениям. Под давлением антропогенных факторов происходит обеднение флористического состава растительных сообществ, упрощение их структуры, снижение стабильности и продуктивности растительного покрова.

Родиоле розовой свойственен длительный прегенеративный период .высокая степень стабильности популяций,очень скудное семенное возобновление, несмотря на высокую семенную продуктивность. Основную угрозу представляют антропогенные воздействия, связанные с прямым уничтожением популяций (изъятие подземной биомассы) .

Антропогенное воздействие отрицательно влияет на семенное размножение, а следовательно,на поддержание численности,поскольку генеративные особи уничтожаются до момента созревания семян.

На территории Северного Урала родиола розовая распространена преимущественно в высокогорьях, отдельные изолированные популяции встречаются по береговым обнажениям некоторых рек. Практически во всех местонахождениях производится заготовка лекарственного сырья. Интенсивность эксплуатации зависит от дос-

тупности местообитаний. Особо страдают популяции вблизи населенных пунктов и в местах массового отдыха населения. Одним из таких мест является район Тылайско-Конжаковско-Серебрянского горного массива и гора Косьвинский Камень. По этим горам проходят официально зарегистрированные туристские маршруты, по которым устремляются в высокогорья многочисленные группы организованных и неорганизованных туристов, заготовителей растительного сырья из местного населения и населения других районов. В результате массовых сборов лекарственного сырья родиолы розовой очень сильно пострадали популяции вдоль туристических троп, где в типичных местообитаниях родиолы фрагментарно можно встретить лишь единичные особи. Нарастающий неконтролируемый сбор может сильно подорвать запасы этого ценного лекарственного сырья в данном регионе.

Одним из главных путей длительного существования любых растений остается предельно полное сохранение, фитоценоза, в котором они живут. Сейчас это возможно лишь в заповедниках и в меньшей степени в заказниках.

Автором совместно с сотрудниками лаборатории фитомонито-ринга и охраны растительного мира ИЭРиЖ УрО РАН проводилось изучение популяций родиолы розовой на горе Косьвинский Камень и Ты-лайско-Конжаковско-Серебрянском горном массиве. Определялись: распространение, продуктивность, эксплуатационные запасы. На основании полученных данных предлагается организовать в высокогорьях горы Косьвинский Камень и Тылайско-Конжаковско-Серебрянс-кого горного массива заказник для охраны и рационального использования родиолы розовой общей площадью 483,5 га. Это необходимо в связи с неконтролируемым сбором лекарственного сырья, разрушением популяций, угрозой их полной деградации.При составлении карт использовался материал по картографии высокогорной расти-

тельности этих массивов,выполненный в лаборатории фитомониторин-га и охраны растительного мира ИЭРиЖ УрО РАН.

Предлагается организовать заказник, состоящий из двух частей: на горе Косьвинский Камень с двумя охраняемыми участками и на Тылайско-Конжаковско-Серебрянском горном массиве с тремя охраняемыми участками.

В дальнейшем для рационального использования запасов родио-лы розовой целесообразно ввести последовательность эксплуатации участков, чтобы дать возможность для восстановления значительно пострадавшим участкам. Возможна организация ежегодных заготовок радиолы, для этого каждый участок необходимо эксплуатировать в течение трех лет с нормой сбора каждый год 331 от эксплуатационного запаса участка. В результате образуется 15-летний цикл эксплуатации каждого участка.

Выводы:

1.По серии эколого-морфологических признаков большинство взрослых особей родиолы розовой можно отнести к биоморфе летне-зеленых безрозеточных компактнокорневищных вегетативно-малоподвижных травянистых поликарпиков.

2.В ходе онтогенеза родиолы розовой в условиях Северного Урала выявляются следующие возрастные состояния:

а)прегенеративный этап (фазы проростка,всхода,ювенильная, имматурная и виргинильная);

б)генеративный (молодая,средневозрастная и стареющая фазы)

в)постгенеративный(субсенильная и собственно сенильная фазы) .Для каждого возрастного состояния уточнена его морфологическая характеристика.

3.В течение большого жизненного цикла особи в подземной сфере родиолы розовой происходит трансформация корневых систем

от стержнекорневой к короткокорневищной,что обусловливает в старом генеративном состоянии появление в подземной части целого ряда партикул,свидетельствующих о прогрессирующем процессе разрушения в структуре особи.

4.Анализ внутрипопуляционой изменчивости показал преобладание женских особей над мужскими по высоте побегов, размерам

/

листьев и диаметру стебля у генеративных особей.Преобладание мужских особей над женскими отмечено лишь по одному признаку (количеству полноценно развитых цветков в соцветии).По остальным признакам никаких закономерных различий между мужскими и женскими особями обнаружено не было.Наименьшим уровнем изменчивости характеризуется количество члеников в листовке. Этот признак можно считать диагностическим.

5.В ходе исследований межпопуляционной изменчивости выявлены достоверные различия между двумя группами ценопопуляций: ценопопуляций,приуроченных к горно-тундровому поясу,с одной стороны, и ценопопуляций,приуроченных к околоснежным лужайкам и приручьевым луговинам,- с другой.Во второй группе ценопопуляций отмечена тенденция к явному преобладанию признаков,характеризующих общий габитус растения (высота побегов ,их количество,размеры листьев и др.),и поэтому данные экологические условия можно считать оптимальными для вида.

6.Анализ возрастной' структуры показал,что все изученные ценопопуляции представлены зрелыми нормальными полночленными. Черты различия между ними проявляются в изменении плотности особей и разнообразии возрастных спектров.

7.В изученной части Северного Урала сосредоточены значительные эксплуатационные запасы подземной биомассы родиолы розовой. Общий запас составляет 7,2 т воздушно-сухого сырья.Большая

часть его (5 т) приходится на территорию Тылайско-Конжаковс-ко-Серебрянского горного массива.

8.Изъятие корневищ следует производить в период с конца цветения до завершения вегетации. При заготовке сырья можно собирать не более 60-70 % живых корневищ,тем самым сохраняя условия для регенерации куста.Очередную заготовку в эксплуатируемом участке следует производить не ранее,чем через 10-15 лет,т.к.возобновление этого растения происходит очень медленно. При сборе сырья целесообразно производить подсев собранными здесь же семенами в разреженные заготовителями участки почвы.

9. На основании полученных данных предлагается организовать в высокогорьях горы Косьвинский Камень и Тылайско-Конжа-ковско-Серебрянского горного массива заказник для охраны и рационального использования родиолы розовой общей площадью 483,5 га,состоящий из двух частей: на горе Косьвинский Камень с двумя охраняемыми участками и Тылайско-Конжаковско-Серебрянском горном массиве с тремя охраняемыми участками. Для всей совокупности участков устанавливается 15-летний цикл эксплуатации . Это необходимо в связи с неконтролируемым сбором лекарственного сырья, разрушением популяций, угрозой их полной деградации.

Список работ,опубликованных по теме диссертации:

Пережогин Ю.В.Оценка ценопопуляций родиолы розовой в заповеднике "Денежкин Камень".//Биота Урала,Екатеринбург,1994,с.37 -

39.

Пережогин Ю.В..Зубенко В.Г.Возрастная структура популяций Rhodiola rosea L. на горе Косьвинский Камень. // Охрана и рациональное использование растительных ресурсов,Кустанай,1994,с.21 -25.

Пережогин Ю.В..Баландин С.В.Запасы золотого корня на Северном Урале.// Охрана и рациональное использование растительных ресурсов,Кустанай,1994, с.26 - 30.

Пережогин Ю.В..Баландин С.В.Эксплуатация и ресурсы родиолы розовой на территории Екатеринбургской области.// Среда и жизнедеятельность. Кустанайская область республики Казахстан.Кустанай, 1994, с.51 52.

Горчаковский П.Л..Пережогин Ю.В..Баландин С.В.Этапы онтогенеза Rhodiola rosea L. в естественных условиях произрастания. // Охрана и рациональное использование растительных ресурсов,Кустанай,1994, с.З - 20.

Пережогин Ю.В.Интродукция родиолы розовой в Кустанайской области.//Среда и жизнедеятельность.Кустанайская область республики Казахстан.Кустанай.1994, с.296 - 297.

Г.ЕКАТЕРИНБУРГ. ВОСЬМОЕ МАРТА , 62

ЗАКАЗ 1Kb ТИРАЖ ЮО