Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности развития и продуктивность Glyzyrrhiza glabra L. в условиях культуры и в фитоценозах Таманского полуострова

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Особенности развития и продуктивность Glyzyrrhiza glabra L. в условиях культуры и в фитоценозах Таманского полуострова"

X, л "' На правах рукописи

%

Швыдкая На-галья Владимировна

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ GLYZYRRHIZA GLABRA L. В УСЛОВИЯХ КУЛЬТУРЫ И В ФИТ0ЦЕН03АХ ТАМАНСКОГО ПОЛУОСТРОВА

03. 00. 05 - Ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Краснодар - 1998

Работа выполнена на кафедре общей биологии и экологии и в НЮ прикладной экологии Кубанского государственного аграрногс университета в 1995-1998 гг.

Научный руководитель:

доктор биологических наук. Заслуженный работник сельского хозяйства РСФСР, Заслуженный деятель науки Кубани, профессор И.С. Белюченко

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Д.С. ДзыОоэ,

кандидат биологических наук Э.А. Сиротюк

Ведущее учреждение:

.25-

Ботанический сад Ростовско государственного университета

Защита состоится " £—> " октября 1998 года в 10 часов

заседании диссертационного совета Д 120.23.05 при КуСанск государственном аграрном университете по адресу: ' 350044, Краснодар, ул. Калинина, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в бибилиотеке Кубанск< государственного 'аграрного университета (350044, г. Краснодар, ; Калинина, 13.

Автореферат разослан

.26.

сентября 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного Совете, доцент

А.Ф.КуДИНО!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Солояк, голая (G. glabra 1.) является денным лекарственным растением, сырьевая база которого концентрировалась в Средней ' Азии и Казахстане. С выделением России обозначилась необходимость изучения состояния популяций G. glabra L. уже в пределах новых границ - Астраханской, Волгоградской и Ростовской областях, Республике Калмыкия и Краснодарском крае. Учитывая большую промышленную ценность вила, своевременным является расширение изучения биологии солодки, постановка опытов по ее культивированию и отбору образцов с наиболее выраженными , хозяйственно-ценными признаками. Поэтому избранная нами тема по изучению особенностей вегетации ценопопуляций G. glabra L . на Таманском полуострове и биологии этого вида в условиях культуры в Ботаническом саду является весьма актуальной.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований - это изучение состояния ценопопуляций G. glabra L. на Таманском юлуострове и биологических особенностей культивируемых образцов. Для выполнения поставленной цели нами решены следующие задачи:

1. 1 Изучено развитие G. glabra L . по фазам, сезонам и годам зегетации.

2. Изучены особенности строения и формирования взрослых >собей G. glabra L. ,

•3. Установлены семенная и сырьевая продуктивность G. glabra i. в условиях культуры и в природных сообществах.

4. Определено содержание и выход глицирризиновой кислоты в [одземных органах в природных условиях и в культуре.

Научная новизна работы. Впервые на территории Таманского юлуострова изучены состояние и особенности развития ценопопуляций G. labra L., их различия по фенотипическому составу, семенной и ырьевой продуктивности, содержанию биологически активных веществ. В словиях эксперимента установлены особенности развития, енотипический состав и хозяйственная ценность кугь тивиру емых бразцов.

Практическая значимость работы. Впервые дана оценка состояния енопопуляций G. glabra L. в различных экотопах Таманского олуострова. В культуре проведено сравнительное изучение отдельных

образцов, интродуцированных с территории Таманского полуострова. Результаты исследований позволяют разработать мероприятия по охране генофонда G. glabra L . на полуострове, а также проводить отОор исходного материала с целью создания высокопродуктивных интродукционных популяций.

Апробация работы. Основные положения и результаты работ! были доложены на Международной конференции "Акклиматизани:

иитродуцентов, содержащих биологически активные вещества" (Краснодар 1995); конференции молодых ученых " Экологические проблемы Кубани (Кабардинка, 1995); научной конференции "Лекарственные ра.стени Кувани" (Краснодар, 1997), а также на научных семинарах кафедры , обще биологии и экологии и НИИ прикладной экологии КуОанског государственного аграрного университета в 1995-1998 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных раОот.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на листах

машинописного текста,' включает таблиц, рисунков. Список

литературы состоит из наименований.

ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

Природно-климатические условия. Таманский полуостров, где проводились полевые исследования,■ представляет собой всхолмленную местность с. пологими котловинами, занятыми плоскими аллювиальными,

I

морскими, лиманными и лагунными низменностями.- Для береговой зоны характерны многочисленные лиманы, отделенные от моря узкими песчаными йересыпямм. Климат 1аманс|<ого, полуострова определяется - как умеренно-жаркий, засушливый. Сумма те^лператур, за период активной вегетации 34Й0 -3800"С. Среднегодовое (^отчество осадков 4UO-5.00 мм. Основными почвами региона являются" кяшые слаСовыщелачённые черноземы. Растительный покров Тамани в .значительной мере измёнен человеком у представлен остатками нескольких вариантов степей, лугов, травяньо® болотами (плавнями), растительностью песчаных прибрежий и кос, солончаков и небольшим участком лиственного леса.

Ботанический сад Кубанского государственного аграрногс университета им. И.С.Косенка, где проводилось изучение G. glabra L. i

условиях культуры, расположен в западной части г. Краснодара. Рельеф территории слабоволнистый, абсолютные отметки не превышают 200 м над у. м. Климат региона характеризуется как умеренно-теплый, умеренно увлажненный. Сумма температур за период активной вегетации 3400-3800° С, среднегодовое количество осадков 500-600 мм. Почвы выщелоченные сверхмощные малогумусные черноземы.

Материал и методика исследований. В процессе работы выполнялись экспедиционные, стационарные и лабораторные исследования. Экспедиционные исследования ценопопуляций G. glabra L. проводились на на побережье Азовского (2 ценопопуляции) и Черного морей (2 ценопопуляции), вблизи пресного лимана (склок горы Дубовый рынок, 1 ценопспуляция) и по берегам соленых Кизилташского и Витязевского лиманов (5 ценолопуляций). Стационарные исследования проводили в условиях первичной культуры на коллекционном участке лекарственных растений Ботанического сада КГАУ им. И.С. Косенко. Лабораторные исследования почвенных образцов, а также корней и корневищ G. glabra L. на содержание биологически активных веществ выполнены в лаборатории НИИ прикладной экологии. Гербарный материал изучался в гербариях кафедры общей биологии и экологии Кубанского государственного аграрного университета, Московского государственного университета и Ставропольского ботанического сада.

В сообществах G. glabra Lj на Таманском полуострове проведено их геоботаническое описание, Установлены размеры ценопопуляций. В условиях культуры проводили сравнительное изучение 7 образцов. Семенной материал для эксперимента был собран в ценопопуляциях Таманского полуострова и высеян в ВС КГАУ. Площадь питания растений доставляла 0,18 м2 с междурядьями 60 см. Наблюдения за растениями эсуществляли согласно общепринятым методикам (Методика исследований..., 1984). Морфологию вида изучали сравнительно - онтоморфогенетическим методом (Серебряков, Серебрякова, 1967). Периодизацию онтогенеза проводили согласно Т.А. Работнову (1950, 1983) и A.A. Уранову (1975). При изучении сезонной вегетации растений использованы тодходы И.Г.Серебрякова (1952). Элементы семенной продуктивности уценивали по Т.А. Работнову (1950) и И.В. Вайнагий (1974, 1985). Сырьевую продуктивность надземных и подземных органов определяли на шошадках в 1м"', в 4-5 кратной повторности, при культивировании - в

расчете на .особь и 1 ы2. Химические анализы корней и корневиш проводили согласно стандартным методикам (Государственная Фармакопея СССР, 1968) . При обработке метрических данных использовались компьютерные программы Micro^sfC Excel 7.0. и STATGRAPHICS Plus for Windows 2.1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛ1ДОВДНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Эколого-фитоцвнотичвская приуроченность. На территории Таманского полуострова G. glabra L. распространена довольно широко и входит в состав растительных сообществ побережий Черного и

I

Азовского морей, лиманов Киэилташской и Ахтанизовской групп. Сообщества с участием G. glabra L. занимают склоны различной крутизны, понижения. Также отмечено распространение G. glabra L. на нарушенных территориях - вдоль дорог, у полей, на виноградниках и приусадебных участках. Фитоценозы, в состав: которых входят ценопопуляции и. glabra L., составлены видами, характерными для степного разнотравья и литоральной растительности.

Структура взрослых осорви. В структуру взрослой особи G. glabra L. входят следующие, типы побегов: с неполным циклом развития -удлиненные вегетативные, боковые надземные, подземные корневища, а также побеги, проходящие полный цикл развития, генеративные (рис.11.

Рис.1. Структура взрослой особи G.glabra L.семенного происхождения 1-генеративные побеги,. 2-вегетативные побеги, 3-главный корень, 4-корневище, 5-отмерший ортотропный побег

По продолжительности вегетации вегетативные и генеративные побеги G. glabra L. являются моноциклическими. Они образуются весной и в первой половине лета из апикальных и боковых почек корневищ, а также базальных частей ортотропных побегов прошлого года и отмирают осенью с наступлением низких температур.

Подземные органы взрослой особи представлены системой главного корня с боковыми корнями (при семенном размножений) и ветвящимися корневищами с многочисленными придаточными корнями.

Приуроченность G. glabra L. к различным элементам рельефа и метеорологические условия по сезонам года в значительной мере влияют на высоту, число листьев, боковых побегов, соцветий и диаметр корневищ. Установлено, что наиболее благоприятные условия для развития G. glabra L. на Таманском полуострове складываются в местообитаниях западинного микрорельефа и на склонах северной

экспозиции (окрестности стациц Кучугуры, Вышестеблиевской, Благовещенской, суворово-черкесской,. ' восточный холм). Высота генеративных побегов в этих - экотйпах- - достигает 160 см и за вегетационный сезон они формируют- до,.А4 листьев. Подземные побеги -корневища, -средний Диаметр- которых., 'составляет около 1,6 см, образуются в количестве 2-3 на каждый надземный побег.

Определенный' интерес в плане выявления внутривидового многообразия G. • -glabra .. L. представляет структура эпидермиса вегетативных органов и • о ко лондодника. . Нами выделены две формы эпидермиса вегетативных органов (рис. 2).,

Рис.2. Структура эпидермиса, характерная для растений причерноморских (а) и приазовских (б) ценопопуляций G.glabra L.

1-железистый шипик, 2-простой многоклеточный волосок,3-многоклеточная железка

а

б

Ксероморфная структура эпидермиса характерна для большинства (от 70 до 100 %) растений причерноморских ценополуляций G. glabra L. (рис. 2 а). Эпидермис побегов включает простые многоклеточные волоски, железки, различной формы и железистые шипики, снижающие испарение воды.

У большинства растений приазовских ценопопуляций G. glabra L. (от 64 до 81%) побережья Азовского моря и Старотитаровского лимана в эпидермисе преобладают простые многоклеточные волоски и железки (рис. 2 б). Доля растений, образующих на поверхности вегетативных органов шипики, невелика.

Во всех ценопопуляциях встречаются растения с двумя различными типами околоплодника, выделяющимися наличием или отсуствием железистых шипиков. Определенной приуроченности ценопопуляций, в составе которых имеются генеративные побеги с шиповатыми бобами, к какому-либо типу экотопа не обнаружено. Побеги с шиповатыми бобами могут составлять в общей численности от 1 (берег Азовского моря в окрестностях станицы Кучугуры) до 50 % (подножие холма в окрестностях станицы Благовещенской).

Таким образом, G. glabra L. на Таманском полуострове представлена тремя морфологическими группами, обладающими своеобразной структурой эпидермиса вегетативных органов и

околоплодника, которые соответствуют трем разновидностям, указанным A.A. Гроссгеймом во "Флоре Кавказа" (1952): var. typica Reg. et Herd, (преобладает в приазоЕских ' ценопопуляциях) , var. stipitato-glandulosa D.Sosrt. (преимущественно в причерноморских ценипопуляциях) ., var. glandulifera Reg. et Herd. (встречается в приазовских, у

причерноморских ценопопуляциях).

По структуре и характеру побегообразования особи G. glabra L. относятся к длиннокорневиино-стержнекорневым травянисты*

поликарпикам, представляющим собой диффузный клон с относительнс самостоятельными центрами побегообразования, соединенными друг ( другом корневищами.

В своем развитии особи солодки проходят все возрастные периоды Однако сенильный период у отдельных особей выделить довольно сложно : связи с трудностью определения их границ в пространстве (рис. 3).

i г з

Рис. 3. Развитие G. glabra L.

1 - покоящиеся семена, 2,3 - всходы, 4 - ювенильное растение, 5 - имматурное растение, б - молодое вегетативное растение, 7 - молодое генеративное растение, 8 - средневозрастное генеративное растение, 9 - парциальные образования в составе клона,10 - отмерший ортотропный побег

Латентный период. Семена G. glabra L. овальной формы, зеленоватой или темно - коричневой окраски, характеризуются длительным экзогенным покоем, в лабораторных условиях без механической или химической скарификации семена не, прорастают. Установлено, что наиболее оптимальным способом предпосевной подготовки

является обработка кондентрированной серной кислотой

(экспозиция 60 минут) и дальнейшее 12- часовое замачивание семян в воде. Всхожесть семян со сроком хранения 1,3,6 месяцев при этом достигает 96 %. В почве семена сохраняют всхожесть несколько лет. Опыты с семенами, собранными на Северном Кавказе еще в 70-е годы, показали, что полевая всхожесть скарифицированных семян со сроком хранения 25 лет составляет 8 %.

Виргшшлышй период. Всходы G. glabra L. на Таманском полуострове нами не обнаружены. Их остутствие в изучаемых ценопопуляциях свидетельствует о неблагоприятных . в этом районе природных условиях для прорастания семян' и значительном повреждении последних вредителями. Наблюдения за развитием всходов проведены нами в условиях культуры. Прорастание семян G. glabra L. (появление семядолей на поверхности почвы) отмечалось на .10-12 день после посева. Семядоли голые, мясистые, овальной формы, длиной 0,7-0,8 сь и шириной 0,4-0,6 см. Первые листья у G. glabra L. простые, округлые, 0,6-1,5 см длиной и шириной. Последующие листь; увеличиваются в размерах. Гипокотиль утолщен до 1,5-2 мм. Главный корень достигает в среднем 6,5-8,9 см. В пазухах усыхающих ceMflflonei формируются почки возобновления 0,2-0,3 см длиной "и 0,1-0,2 а шириной. Отмирание семядолей и переход в ювенильное состояние i культуре наступает на 24-25 день после появления всходов.

Для ювешлъиых растений характерно усложнение структуры увеличивается высота растений до 10 см, идет формирование тройчатых а затем непарноперистосложных листьев (1-3 штуки); образование поче в пазухах 1 сложных листьев, развивающихся впоследствии в боковы побеги (3-5 птук на побег), главный корень интенсивно углубляется (в 18-25 см), утолщается и : ветвится, на его боковых разветвления появляются клубеньки различной формы. С ростом надземного побега высоту у 40-96 % особей всех культивируемых образцов было отмече*

появление шиповатости стебля в его верхней части. Процентное соотношение особей с шиповатой структурой эпидермиса в

культивируемых образцах варьирует и не совпадает с таковым в исходных ценопопуляциях . Сравнительный анализ морфологии ювенильных растений показал, что различные образцы солодки по большинству своих морфометрических показателей достоверно не отличались. Длительность ювенильного взрастного состояния в культуре составляет 25-30 дней.

Для имматурных растений характерно увеличение мощности надземных и подземных органов. Нарастание биомассы надземных побегов происходит за счет их роста в высоту, а также развития заложившихся ранее и появления новых боковых побегов. Высота растений в условиях культуры составляет 40-60 см, число листовых узлов от

20 до 40. Простые листья в нижней части побегов засыхают и опадают, далее развиваются сложные непарноперистые листья с числом овально -яйцевидных листочков от 9 до 15.

Отмечается дальнейшее утолщение базальнай части побега и семядольного узла (до 1,3-2,0 см), углубляющихся в почву к концу первого года вегетации на глубину 0,5-1,0 см. Наблюдается формирование корневищ из пазушных почек семяольного узла (4-6 на особь): в длину они достигают 10-19 см, в диаметре до 0,5 см. Образование корневищ является основным отличительным признаком данного возрастного состояния. Наибольшей интенсивностью ростовых процессов характеризуются образны из окрестностей станиц Голубицкой, Суворово-Черкесской и Благовещенской (Серег Витязевского лимана). В имматурном возрастном состоянии большинство растений культивируемых образцов находятся около 100-120 дней. С наступлением заморозков надземные части стеблей полностью отмирают, а в их базальной части сохраняются жизнеспособные почки (1-3 штуки).

К молодым вегетативным относятся растения второго года жизни. Почки базальной части побегов прошлого года, а также апикальные и пазушные почки корневищ переходят в рост и образуют удлиненные надземные побеги. В дальнейшем в надземной сфере молодых вегетативных растений отмечается увеличение высоты травостоя (до 120 -155 см), увеличение числа листьев (до 35-55 штук), интенсивное ветвление (до 20 - 30 боковых побегов длиной 12-23 см) и т. д. В

12 |

структуре подземных органов также происходят значительные изменения: продолжается утолщение зоны побегообразования (до 1,7-3,5 см), увеличение диаметра и дальнейший рост главного корня, достигающего в длину до 1,5. м. Из подземных почек возобновления образуются молодые корневища длиной до 30 см, расходящиеся по всем направлениям. В данном возрастном состоянии растения культивируемых образцов находятся до конца вегетационного периода.

Генеративный период по времени совпадает с формированием особью соцветий, закладывающихся с появлением первых боковых побегов , в пазухах листьев надземных удлиненных побегов (в условиях культуры на 3-4 год). Молодые генеративные растения характеризуются образованием небольшого числа генеративных побегов (1-4 на особь) и весьма интенсивным формированием вегетативных структур. В высоту растения достигают 130-180 см. На генеративных побегах развиваются 25-35 боковых побегов длиной до 40 см. Число листьев на побеге варьирует от 40 до 60 штук. Генеративные побеги формируют.'в среднем 5-8 соцветий, насчитывающих от 42 . до 57 цветков. Подземные органы молодых генеративных растений представлены мощным главным корнем, диаметр которого в верхней части достигает 3,5-4,5 см. В зоне побегообразования продолжается рост корневищ. Максимальная их длина составляет 50 см, диаметр - 1,5 см. Средневозрастные (зрелие)

генеративные растения . отличаются интенсивным формированием в структуре особей генеративных побегов (до 75% и выше) и сравнительно невысокой долей вегетативных удлиненных побегов, а также активным ветвлением побегов надземной и подземной сферы. Старые генеративные растения характеризуются отмиранием старых корневищ, соединяющих материнский куст и развитием гнили главного корня. Корневища, соединяющие материнский куст с дочерними парциальными образованиями, отмирают, что обусловливает образование новых особей.

Потенциально особи G. glabra L., ежегодно возобновляющиеся и размножающиеся за .счет развития почек в базальной части стебля и корневищах, могут существовать неопределенно длительный срок, захватывая новые территории, благоприятные для вегетативного и генеративного развития вида.

Фенологическое развитие. В своем развитии побеги G. glabra L. проходят следующие, фазы: отрастание, рост побегов, бутонизация,

цветение, завязывание и созревание плодов, плодоношение, отмирание надземных побегов. На сроки наступления фаз вегетации большое влияние оказывают условия вегетации и местоположение сообщества, в структуре которого вегетируют ценопопуляции G. glabra L. В местообитаниях, приуроченных к микрозападинам и северным склонам, наступление фенофаз запаздывает на 5-7 дней. В засушливые годы (1995,1996,1998) заметно ускорялось наступление фенофаз генеративного цикла и сокращалась их продолжительность. Изучаемое ценопопуляции практически не обличаются по длительности фенофаз и сходным образом реагируют на изменения условий в течение вегетационного периода. G. glabra Ь. относится к длительновегетирующим видам. Обдая продолжительность вегетации по ценопопуляциям варьирует незначительно (177-192).

Наблюдение за растениями в условиях культуры в целом не показало заметного варьирования длительности фёнофаз и

продолжительности жизни их побегов. Не отмечено особых отличий между ценопопуляциями и по продолжительности межфазных периодов. Самые большие отклонения не превышают 5-7дней, а в целом продолжительность вегетации для образцов в год посева составила 158-164 дня, на второй год вегетации - 194-199 дней, на третий -!$V .

Сааонноо развитие. Развитие растений по сезонам года представляет большой научный и практический интерес при ' изучении цеиопопуляций, а также при переносе, их в условия культуры. Растения G. glabra L. харктериэуюгся ритмичностью сезонного развития, что в основном определяется климатическими условиями. В наблюдениях за ритмом развития основное внимание обращалось на формирование листьев, соцветий, плодов, корневищ и размещение почек возобновления, а также на соотношение вегетативной и генеративной фаз.

Появление почек возобновления у растений G. glabra L. на территории Таманского полуострова, а также в условиях культуры начинается в конце марта - начале апреля при установлении среднесуточной температуры не менее +10 С. Формирование листьев и ветвление начинается в период активного роста надземных побегов и продолжается до начала - середины сентября. Цветение наступает- в конце мая - начале июня. С полным созреванием плодов интенсивность ростовых процессов снижается (рис. 4). Подземные побеги - корневища растут в течение всего периода . вегетации. После первых осенних

е

заморозков вегетация у G. glabra L. заканчивается отмиранием надземных частей вегетативных и генеративных побегов. Соотношение вегетативной и. генеративной фаз в сезонном развитии G. glabra L. по годам практически не изменяется. Изменение условий вегетации (например интенсивное выпадение осадков в период цветения в 1997 г.) заметно влияет на соотношение циклов развития растений G. glabra L., но общая тенденция в характере поведения изучаемых ценопопуляций ло годам исследований сохраняется.

Местонахождение ценопопуляцми Год Месяцы года

X II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Охр. ст. Голубицкой, берег Азовского моря 1995 ж X X * X X --т __2. X X * X X X

1996 X х XX X X - itiy гг.? • X X X X X

1997 * X * X * X - --- V V* V • • • ••к X * X X

1998 X X X X X к __ • •г » » •

Окр. озера Соленого, берег Черного моря 1995 X * XX * X ---: iiy. • • • X X X X X X

1996 X X х >> X X о -»"• • X X X XX

1998 XX X. X - Vw • •• • • •

Ботанический сад

Окр. ст. Голубицкой, берег Азовского моря 1996 _ X X X X X

1997 хх XX X X __ ПЛТ1 г,.* X X X X

1998 X ж X X X X 91 9 w V-» • • • • •••

Окр. озера Соленого, берег Черного моря 1996 X X X X X

1997 X X X X XX г-.тл ____ _ X X X К *

1998 X X X X X X __ ? 9 Г-.ТГ-. 9 т»т • ••

Рис. 4. Сезонное развитие растений G. glabra L. | х [-покоящиеся почки, -рост побегов, [—|-вегетирующие листья, у-рост корневищ,|"9"|-бутонизация, Q -цветение, |У| -плоднощение

Больших различий в сезонном развитии у изучаемых ценопопуляций Таманского полуострова, а также культивируемых образцов не обнаружено.

Семенная продуктивность. Показатели семенной продуктивности s ценопопуляциях G. glabra L. изменяются в зависимости от расположения экотопа и метеоусловий сезона. На генеративных побегах завязывается в среднем от 30 до 140 бобов, что составляет 4-44 % от общего числа цветков. Наибольшее количество бобов насчитывают генеративные побеги

в ценопопуляциях из окрестностей озера Соленого (берет Черного моря) В бобах G. glabra L. развиваются до 7 семян, из них в среднем не более 4 являются выполненными. Вследствие повреждения семян фитофагами и фитопатогенными микроорганизмами (до 85 % в окрестностях станицы ВышестеСлиевской), а также влияния неблагоприятных метеоусловий во время созревания семян, количество выполненных семян на побег составляет от 5 до 286. По числу выполненных семян на побег ежегодно выделяются растения ряда причерноморских ценопопуляций и окрестностей озера Соленого.

Урожайность семян в ценопопуляциях G. glabra L. также подвержена значительным колебаниям и составляет 0,4 - 47 г/м2. Высокие показатели урожайности семян при массе 1000 штук (7,8-11,2 г) отмечаются в ценопопуляциях причерноморской группы (окрестности озера Соленого и станицы Благовещенской!. Наиболее высокой семенной" продуктивностью и урожайностью семян выделяются ценопопуляции причерноморской группы, где более низкая влажность воздуха и высокие среднесуточные температуры создают лучшие условия для цветения, • опыления, завязывания и созревания семян.

В условиях культуры фаза цветения совпала с неблагоприятными метеорологическими условия:^! (ливневые осадки в мае-июне 1998 г.), что повлияло на' показатели семенной продуктивности (число бобов на поб^г колебалось от 0 до 24, что составило 0-7% от общего количества цветков; в бобах насчитывалось 1-4 семени, а число выполненных семян на генеративный побег варьировало в пределах 4-40 штук. Урожайность семян культивируемых образцов изменяется незначительно и составляет от 0,5 до 7,2 г/м2.'.

Продуктивность и состав сырья. Продуктивность надземных и подземных органов в естественных сообществах определяется условиями ^ экотопа (таблица). Сырьевая продуктивность надземных побегов в , год посева в культуре сравнима с аналогичными показателями многолетних солодковых сообществ на территории Таманского полуострова. На первом году вегетации продуктивность фитомассы уступает массе подземных органов. У большинства культивируемых образцов продуктивность подземных органов довольно низкая и составляет 150,3 - 337,2 г/м2. Во второй год вегетации формируются более развитые особи G.glabra L.,

Сырьевая продуктивность G. glabra L.

Таблица

Местонахождение ценопуляции Надземные органы, г/м* Подземные органы, г/м"

Таманский полуостров Ботанический сад - Таманский полуостров Ботанический сад

Окрестности станицы Голубицкой, берег Азовского моря 295,0±14,2 888,6±39,8 780,1±40,6 1200,5±50,5

Окрестности станицы Вышестеблиевской,берег Кизилташского лимана 408,7 ±23,8 1610,3±88,6 1060,5±60,б 1350,8±65,5

Окрестности станицы Суворово-Черкесской, склон восточного холма 382,5±17,6 1360,4±58,5 880,5±41,0 1320,3±60,0

Окрестности станицы Благовещенской, Серег Витяэевского лимана 341,2*15,0 1250,4±55,0 535,0±30,8 1010,8±53,5

Окрестности станицы Благовещенской, подножие холма 333,7117,5 1370,8±68,0 370,8±15,0 1200,5±57, 6

Окрестности станицы Благовещенской, берег Черного моря 451,2±20,3 1670,5*80,5 630,0±30,6 1100,8±48,5

Окрестности озера Соленого, берег Черного моря 232,6±10,3 993,6±45,0 280,0±10,5 810,7±34,0

продуктивность подземных органов с единицы площади увеличивается и колеблется от 234,6 до 600,8 г/м2. На третьем году этот показатель составляет 810,7-1350,0 г/м*.

Основное биологически активное вещество солодкового корня -глицирризиновая кислота, накапливаемая в подземных органах растений (до 13,9 %1 . Наиболее высокое содержание глицирризиновой кислоты наблюдалось в корневищах G. glabra L. в окрестностях станиц Голубицкой - 13,7 %, Кучугуры - 12,5 %, Вышестеблиевской - 13,4 %, Суворово-Черкесской, восточный холм -13,9 %, Благовещенской (10,5 -12 %) . Самое низкое содержание глицирризиновой кислоты отмечено в корневищах G. glabra L. (до 6,2%), вегетиругацей в окрестностях озера Соленого, берег Черного моря. Достоверных отличий по содержанию этого соединения в подземных органах растений var. stipitato-glandulosa и var. glandulifera, произрастающих совместно, не обнаружено.

ВЫВОДЫ

1. По структуре и характеру развития особей G. glabra L. относится к длиннокорневишно - стержневым поликарпикам. Взрослая

Г 7

особь вида представляет собой диффузный клон с относительно самостоятельными центрами побегообразования, соединенными друг с другом корневищами. В структуре взрослой особи выделяются удлиненные вегетативные и генеративные побеги (в надземной части) и мощные корневища (в почве).

2. В онтогенезе G. glabra L. выделены три возрастных периода латентный, виргинильный и генеративный. В условиях культуры первые два - три года растения пребывают в виргинильном периоде и на 3 - -4-й год образуют генеративные побеги. Экологические условия местообитаний определяют вариабельность основных морфологических признаков (высота, число листьев, боковых побегов и соцветий, диаметр корневищ). Наиболее благоприятные условия для развития растений складываются в услйвиях западинного микрорельефа и на склонах возвышенностей северной экспозиции.

3. G. glabra L. на Таманском полуострове представлена тремя разновидностями: var. typica, var. stipitato - glandulosa и var. glandulifera, отличающимися структурой эпидермиса вегетативных и генеративных органов. Соотношение разновидностей в структуре сообществ (за исключением var. glandulifera) определяется местоположением ценопопуляций.

4. Изученные нами ценопопуляции полуострова характеризуются сходством ритма сезонного развития. Исследованные ценопопуляции в природных сообществах и культвируеыые образцы практически не различаются по продолжительности вегетационного периода, сезонной периодичности прохождения фенофаз и формирования отдельных типов побегов.

5. Семенная продуктивность ценопопуляций заметно вариьрует и определяется условиями экотопа, метеорологическими факторами сезона и динамикой численности насекомых - опылителей .и фитофагов. Урожайность семян колеблется от 0,4 до 47 г/м2. Наиболее' высокие, показатели семенной продуктивности и урожайности семян отмечены в ценопопуляциях причерноморской группы. Урожайность семян культивируемых образцов изменяется незначительно и составляет от 0,5 до 7,2 г/м2.

6. Для большинства ценопопуляций характерна высокая сырьевая продуктивность надземных и подземных органов. В благоприятных

условиях вегетации (окрестности станицы Кучугуры, Вытестеблиевской, Благовещенской, Суворова - Черкесской, восточный холм) подземные органы содержат до 14% глицирризиновой кислоты. Большинство введенных в культуру образцов из причерноморских и приазовских ценопопуляций характеризуются сходством показателей сырьевой продуктивности и накопления глицирризиновой кислоты. г

Список опубликованных работ по томе диссертации

Швыдкая Н.В. Солодка голая как объект интродукции на Кубани //Бюллетень Оотанического сада им. И.С. Косенко. - Краснодар, 1995. -92. - С. 23-26.

Швыдкая Н.В. Перспективы изучения популяций солодки голой в целях интродукции на Кубани //Особенности акклиматизации многолетних интродуцентов, накапливающих ,' биологически активные вещества. - Краснодар, - 1995. - С. 274-276.

■Швыдкая Н.В. Таманские популяции солодки голой как исходный материал для интродукции //Экологические проблемы Кубани. - Мат. конф. мол. ученых. - 1фаснодар, 1995. - С. 28-29.

Швыдкая Н.В. Особенности первого года жизни солодки голой в интродукционном эксперименте //Бюллетень ботанического сада им. И.С. Косенко.' - Краснодар, 1996. - №3. - С. 46-48. .

Швыдкая Н.В. Проблема сохранения и рационального использования солодки голой на Таманйком полуострове //III научно-практическая конференция студентов Кубани "Молодежь и будущее России". - Краснодар, 1997. - С. 45.