Экологическая оценка состояния популяции редкого вида Касатика (Ириса) карликового (стр. 1 из 11)

Введение

Постановка проблемы.

В течение ряда лет члены детского экологического объединения «Родник» участвуют в экологических экспедициях, изучающих растительность Природного парка «Цимлянские пески» Чернышковского района. Эти места, как показали исследования, являются местами обитания многих редких видов растений. В последней экспедиции весной 2007 года в буферной зоне природного парка на территории Волчьей балки, близ х. Алёшкин, была обнаружена популяция Касатика (Ириса) карликового.

Касатик (Ирис) карликовый (Iris pumila L/) - редкое растение для Волгоградской области и в целом для России.

В Волгоградской области распространён повсеместно в правобережной части, хотя и встречается эпизодически. Балкано-восточноевропейский вид. На территории произрастает на юге Восточно-Европейской равнины, Малой Азии, Кавказе. Тем не менее, встречаемость растений значительно снизилась в связи с интенсификацией воздействия антропогенного фактора, т.е. сокращение площади целинных степей, неумеренным выпасом скота и сенокошения.

Данный вид обладает статусом уязвимого вида, занесён в федеральную и региональную Красную книгу. Исследования экологии и биологии вида Касатик (Ирис) карликовый (Iris pumila L/) представляет значительный научный интерес, является необходимым условием для разработки методов охраны этого уязвимого вида.

Касатик (Ирис) карликовый (Iris pumila L/) один из тех видов, о популяции которого в Чернышковском районе практически ничего не известно, т.к. эта популяция нигде не зарегистрирована, то представляет большой интерес, как объект исследования.

Цели и задачи.

Цель: исследовать особенности биологии, экологии и фитоценологии редкого растения Касатик (Ирис) карликовый (Iris pumila L/) на основе собранного материала.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Подобрать и адаптировать существующие методики исследования биологии и экологии популяций редких видов растений.

2. Выполнить морфометрические измерения, определить возрастной спектр и изучить показатели семенной продуктивности популяции;

3. Сделать заключение о нынешнем состоянии популяции Касатик (Ирис) карликовый (Iris pumila L/).

4. Внести полученные о популяции данные в региональный кадастр (РРЗК).

Гипотеза исследования: Если проводить систематический мониторинг за состоянием популяций редких видов (в том числе Касатика карликового), то это позволит:

- выделить более четкие критерии редкости видов;

- подтвердить статус редкости вида и определить меры по его охране;

- передать данные в региональный кадастр РРЗК.

1. Обзор литературы

Ботанический род Ирис (Iris L.) - самый крупный по числу представителей в семействе Ирисовые (Iridacea Juss.) и насчитывает, по данным разных авторов, от 200 до 300 видов.

Ирисы широко распространены в умеренном и субтропическом (между Северным полярным кругом и Северным тропиком) поясе Евразии, Северной Америки и Африки. Особенно много диких видов этого рода встречаются в Средиземноморье, Юго-Западной и Средней Азии, где растут также близкие луковичные и клубнелуковичные сородичи ирисов - юноны, ксифиумы и иридодиктиумы. В России произрастает около 60 природных видов рода Ирис.

Ирисы - растения открытых пространств — от болот и берегов водоемов до степей и пустынь. В качестве исключения можно назвать ирис безлистный (I. aphylla), встречающийся в дубравах юга европейской части России. Столь различные условия мест произрастания ирисов привели к тому, что разные виды сильно отличаются друг от друга, как внешними признаками, так и требованиями к условиям выращивания.

С ботанической точки зрения ирисы - многолетние травянистые растения с мясистыми корневищами. Корневище является скрытым под землей побегом, на котором закладываются почки, являющиеся основой вегетативного размножения. От него также отрастают корни. Корневище служит для хранения запасных питательных веществ. Листья у ириса лишены черешков, расположены двурядно и имеют мечевидную листовую пластинку с параллельным жилкованием. Верхние видоизмененные листья образуют обертку для одного или нескольких цветков.

В цветке ириса нельзя выделить чашелистики и лепестки - он состоит из шести листочков (долей) околоцветника, расположенных двумя ярусами: три наружных доли опущены вниз и поэтому в зарубежной литературе называются фоллсами (от английского слова falls - водопады), а три внутренние образуют верхний ярус и называются стандартами (от английского слова standard — знамя).

В зарубежной литературе при описании сортов используют следующие сокращения:

S (standart) - верхние доли околоцветника;

F (fall) - нижние доли околоцветника;

B (beard) - бородка.

Иногда количество долей увеличивается — может распуститься цветок с четырьмя (например, нижними) долями.

Отклонение в строении цветка ириса — четыре доли околоцветника.

Сорт 'Olumpic Challenge'

Наружные доли околоцветника называют также нижними, а внутренние — верхними.

Если края долей волнистые, то цветок называют гофрированным.

Если волнистость края настолько сильная, что образует подобие пены, цветок называют кружевным.

Нижние (а у безбородых ирисов и верхние) доли могут быть украшены так называемым сигналом - мазком разной величины и формы, находящимся около горловины и, как правило, контрастирующим по цвету с основным фоном. Основанием нижних долей считается область, простирающаяся от горловины цветка приблизительно до уровня окончания бородки.

Схема строения цветков ирисов:

А - сибирского; Б — бородатого; В — болотного:

1 — бородка; 2 — тычинка с пыльником; 3 — верхняя доля околоцветника; 4—рыльце пестика; 5 — надрыльцевый гребень; 6 — основание нижней доли околоцветника; 7— нижняя доля околоцветника; 8 — лопасть столбика пестика; 9 - ноготок наружной доли; 10 - отгиб наружной доли; 11 - область сигнала на наружной доле

Внутренние доли околоцветника у некоторых видов, например ириса болотного (I. pseudacorus), уменьшены или вовсе отсутствуют.

У ириса болотного внутренние доли околоцветника очень маленькие.

Наружные доли играют очень важную роль — они представляют собой широкую посадочную площадку для насекомых-опылителей, и, если их оборвать, опыления не произойдет.

На наружных долях околоцветника представителей класса бородатых ирисов есть специфическое образование - бородка, представляющая собой полосу ярко окрашенных волосков и указывающая насекомому дорогу внутрь цветка. Бородка может быть однотонной или иметь по своей длине участки разной окраски. Кончики волосков также могут быть окрашены в другой цвет. У сортов, относящихся к так называемым ирисам космического поколения, бородка имеет оригинальное пространственное продолжение в виде рога, ложки или дополнительного, напоминающего лепесток, разрастания - петалоида.

Столбик пестика ирисов разделен на три доли (ветви), которые в зарубежной литературе называют еще стайлами (style arms). Они, подобно куполам, наклонены над пыльниками и защищают их от капель дождя, а также закрывают доступ к пыльце и нектару «нежеланным гостям» - насекомым, не принимающим участия в опылении. Чтобы попасть в «тоннель», образованный куполообразной ветвью пестика и нижней долей околоцветника, насекомое должно быть достаточно тяжелым, таким, например, как шмель - наиболее частый опылитель ирисов. Под тяжестью шмеля нижняя доля околоцветника отгибается. Проникая внутрь, насекомое спинкой задевает свешивающееся при входе рыльце пестика, производя опыление, а затем касается пыльников, собирая пыльцу для опыления следующих цветков.

Цветки очень многих видов и сортов ириса имеют чудесный аромат, в котором могут присутствовать цветочные, фруктовые и даже шоколадные ноты.

Окраска долей околоцветника ирисов необычайно многообразна — она включает все цвета радуги и сотни их оттенков. В окраске цветков ирисов присутствуют тона фиалок, сирени, роз, орхидей, васильков и других цветов. Цветки одних видов и сортов кажутся созданными из золота, меди, бронзы, других - из мрамора или красного дерева. Экзотическими сладостями выглядят цветки молочной, сливочной, карамельной, шоколадной, коричной, кофейной, имбирной окраски. Ирисам присущи и цвета самых ярких плодов - лимонные и мандариновые, сливовые и арбузные, малиновые и абрикосовые, вишневые и виноградные, шелковичные, каштановые, миндальные и др. Ирис может напоминать по цвету ликеры шартрез и кюрасо или бургундское вино, бывает белым, как снег, и голубым, как небо. Некоторым сортам свойственна и одна из самых редких и таинственных окрасок в мире цветов — иссиня-черная.

Но стоит лишь воочию увидеть сверкающую палитру цветка ириса, как все описания покажутся невыразитель¬ными и бледными. Недаром ирисы так любят изображать истинные ценители цвета — художники.

Нет только в окраске ирисов настоящего красного цвета, хотя есть виды и сорта разных оттенков этого цвета. Среди садовых групп ирисов наиболее близкая к искомой красной окраска цветков у сортов ириса буро-желтого (I.fulva) из группы луизианских ирисов. Несмотря на усилия селекционеров, получить красноцветковые сорта не удается, потому что у растений рода Ирис просто не существует соответствующего пигмента. Возможно, когда-нибудь произойдет случайное генетическое изменение (мутация), которое «подарит» ирисам красный пигмент. Проблема может быть решена также при использовании методов генной инженерии. Того же, кто сумеет создать сорт красной окраски, уже много лет ожидает специальный приз, хранящийся во Флоренции.

Сверкающая переливчатость цветка ириса создается особым строением клеток, покрывающих доли околоцветника, — они преломляют свет, создавая своеобразный оптический эффект. Подобная радужная игра цветов возникает на гранях некоторых минералов и называется учеными «иризацией». Бархатистость же околоцветника, особенно заметная у фиолетово-черных сортов, объясняется наличием крошечных, видимых только под микроскопом, ворсинок.