Велисевич С.Н. Бендер О.Г. Читоркина О.Ю. Чернова Н.А.
Морфологическая дифференциация популяций сосны кедровой сибирской Pinus sibirica (Pinaceae) на южной границе западносибирской части ареала
Reporter: Велисевич С.Н.
Известно, что в пределах ареала происходит снижение ростовой и семенной продуктивности по направлению от его центра к периферии, поэтому самые маргинальные популяции обычно характеризуются выраженным угнетением роста и репродукции вплоть до проявлений стерильности особей. Исследования южной границы распространения сосны кедровой сибирской показали, что переходная зона между южной тайгой и лесостепью характеризуется нестабильными, однако повышенными, урожаями (Некрасова, Мишуков, 1974), а также высоким, хоть и сильно изменчивым, уровнем радиального роста ствола деревьев (Бех, 1972). Эти выводы были сделаны на основе изучения крупных островных кедровых массивов, при этом небольшие по численности изоляты специально не рассматривались. Кроме того, в исследованиях Т.П. Некрасовой и И.А. Беха анализируется рост и плодоношение в течение более холодного климатического цикла, предшествовавшего современному – более теплому. Целью нашей работы был анализ морфологической дифференциации «островных» популяций сосны кедровой сибирской на южной границе ареала в зависимости от влажности и трофности почвы, а также от степени изолированности от «материковой» части ареала (маргинальности). Объектами исследования были 5 популяций из левобережного Приобъя на границе Томской и Новосибирской областей.
По признакам вегетативного развития деревьев установлена тенденция к снижению уровня радиального роста ствола и активности заложения метамеров в почках по направлению к границе ареала. Однако длина междоузлий побегов, по который мы оценивали рост растяжением, значительно больше была в южных изолятах (F=3,4798, р=0,0181). Связи анализируемых признаков с запасами влаги и гумуса не выявлено.
Значения признаков, характеризующих генеративный морфогенез женских побегов (заложение шишек и опосредованно связанное с ним заложение метамеров летнего побега), так же сокращались по направлению к границе. Но более явно эта тенденция проявилась в структуре мужских побегов: значительно меньше микростробилов закладывается у деревьев южных изолятов (F=3,1010, р=0,0207), причем число генеративных органов на побегах было положительно связано с влажностью почвы, но не связано с ее трофностью. Мы предполагаем, что различия между 2-мя группами признаков обусловлены различиями в фенологии процессов роста и органогенеза: рост побегов происходит в начале, а заложение метамеров в почках – в середине или конце лета. Если исходить из того, что на южной границе распространения вида основным лимитирующим фактором является дефицит влаги, но не дефицит тепла, то в период роста побегов почва еще может содержать необходимое количество влаги, а формирование почек генеративных побегов происходит уже в менее благоприятных условиях.
В группе признаков, характеризующих качественную сторону репродукции (созревание шишек и их структура, качество семян, размер зародышей), наблюдается еще более резкое снижение по направлению к границе, но их связь с почвенными характеристиками уже не так существенна. Результаты факторного анализа (распределение популяций в плоскости главных компонент) показали, что около 77% общей изменчивости обусловлено, предположительно, фактором маргинальности, поскольку по этому фактору два самых южных изолята обособляются от остальных популяций. В 1-й и 2-й группах признаков, прямо или опосредованно связанных с ростовыми процессами, маргинальность выступает как второй и менее значимый фактор (соответственно 36% и 26% общей изменчивости). Проведенные исследования показали, что даже самые южные кедровые «форпосты» в лесостепи еще сохраняют свои позиции, однако состояние их роста и особенно репродуктивной сферы свидетельствует о нестабильности положения современной границы.
To reports list
