Зайцева В.В. 04 октября 2007 13:36:54

Морфометрия девясила британского (Inula britanica L) в различных биотопах.

Автор: Астапов Петр Сергеевич, Дворец пионеров и школьников им. Н. К. Крупской, школа № 115, класс 9 г. Челябинск
Научные руководители: Зайцева Валентина Васильевна, Комиссарено Анна Вячеславовна, педагоги дополнительного образования Дворца пионеров и школьников им.Н.К.Крупской
ТЕЗИСЫ
Изучение влияния различных природных факторов на растения важно для определения наиболее благоприятных условий существования отдельных видов.
Вид девясил британский является лекарственным растением (1,2). И хотя он достаточно широко распространен, есть опасность уменьшения его численности из-за увлечения траволечением и бесконтрольного сбора. Поэтому он выбран нами для изучения. Для исследований были выбраны две популяции: на опушке березового леса и на склоне холма, примыкающего к этому лесу. В ходе работы предстояло выяснить, как отличаются растения в этих двух популяциях.
Цель работы: изучение изменчивости морфологических признаков девясила британского в разных условиях.
Задачи работы: 1.Произвести описание биотопов. 2.Сделать измерения некоторых параметров растений. 3. Произвести статистическую обработку полученных данных. 4.Сравнить данные по двум популяциям. 5. Сделать выводы о реакции растений на влияние факторов среды.
Методика работы. В работе использованы методики лаборатории биоиндикации Казанского государственного университета (3). Прежде всего, производится оценка влажности и освещенности биотопов, в которых находятся изучаемые популяции (4). Затем заполняются таблицы, в которых отражаются данные измерений следующих признаков: внутренний диаметр (диаметр корзинки без язычковых цветков); внешний диаметр (общий диаметр корзинки - расстояние между концами противоположных язычковых цветков); количество "лепестков" (число язычковых цветков); высота растения, длина среднего междоузлия. Все данные вносятся в таблицу.
Следующим этапом работы было изучение морфологической изменчивости в листовых сериях.
Все замеры производились на тех же самых экземплярах растений, на которых описывались цветки.
В таблицу заносились следующие данные: номер растения, номер листа на растении (снизу вверх), характер листа (прикорневой; стеблевой; присоцветный), длина листа (мм), максимальная ширина листа (мм); ширина листа у основания (мм).
Обработка полученных данных производилась с помощью компьютерной программы СТАТИСТИКА. Для определения достоверности полученных различий использовалась таблица значений критерия Стьюдента.
Для определения зависимости варьирования одного признака от другого были вычислены коэффициенты корреляции (4,5).
Были произведены измерения для тридцати растений из каждой популяции.
Результаты.
1. Результаты измерений параметров растений и их обработка приведены в Табл.№1. «Сравнение параметров растений двух популяций». (К сожалению, таблицы, графики и диаграммы не могут быть размещены на сайте по техническим причинам)
При сравнении параметров растений двух популяций нами были определены средние величины каждого параметра, среднеквадратичное отклонение для каждого параметра и вычислены критерии достоверности для каждого признака по двум популяциям. Анализ показывает, что растения первой популяции больше, чем растения второй популяции по таким параметрам: внутренний диаметр корзинки, количество язычковых цветков, высота растений, длина междоузлия и максимальная ширина листа .
Предполагая доверительную вероятность P=0,95 и сравнив полученные нами критерии достоверности для двух выборок с соответствующими значениями коэффициента Стьюдента, мы можем сказать, что достоверность полученных данных доказана для таких параметров: внутренний диаметр корзинки, количество язычковых цветков, высота растений, длинна междоузлия.
2. Результаты измерений листовых серий приведены в таблице №2 «Сравнение параметров срединных листов растений двух популяций».
3. Количество язычковых цветков в соцветиях, расположенных на одном и том же растении, было различно. Обратившись к литературе, мы выяснили, что такое явление уже описано некоторыми учёными. И означает оно, по их мнению, что число язычковых цветков – признак, не передаваемый по наследству, а зависящий от других факторов. Каких именно факторов – об этом ученые спорят. Одни считают, что влияют абиотические факторы среды, другие – что этот показатель не зависит от влияния условий произрастания (6).
Однако, авторы методики, сами проводившие исследования морфометрических параметров растений в популяциях, растущих в разных условиях, считают, что изменением внешних признаков растения реагируют на воздействие биогенных и абиогенных факторов (3;7).
При сравнительно небольшом материале, проанализированном нами, мы не можем однозначно судить о том, является ли разное число язычковых цветков в корзинке следствием воздействия каких – либо факторов, или этот признак действительно «варьирует независимо от внешних факторов».
Мы можем только зафиксировать то, что число язычковых цветков у растений в двух изученных нами популяциях варьирует в широких пределах: в популяции №1 от 34 до 83, в популяции №2 от 28 до 57. В этом отношении полученные нами результаты соответствуют описанным в литературе.
4. Число язычковых цветков у большинства исследованных видов чаще всего положительно связано с диаметром соцветия, реже наблюдается взаимосвязь числа язычковых цветков с высотой растения и количеством листьев на стебле. Эти закономерности были получены и Н.С. Ростовой (1999, 2000) для различных видов Leucathemum.
Из таблицы №3 «Корреляция значения числа язычковых цветков с другими параметрами», явствует в нашем случае тоже выявлена положительная корреляция числа язычковых цветков с диаметром соцветия.
Так же положительно коррелируют число язычковых цветков и высота растения в первой популяции, положительная связь этих параметров во второй популяции отсутствует. ( Что опять –таки мы не можем проиллюстрировать наглядно)
5. Все выявленные нами особенности, отличающие две изученные нами популяции, могут быть отнесены к проявлению модификационной изменчивости.
Выводы.
1. Анализ показывает, что растения первой популяции больше, чем растения второй популяции по таким параметрам: внутренний диаметр корзинки, количество язычковых цветков, высота растений, длина междоузлия и максимальная ширина листа.
2. Число язычковых цветков у растений в двух изученных нами популяциях варьирует в широких пределах. В этом отношении полученные нами результаты соответствуют описанным в литературе.
3. Выявлена положительная корреляция числа язычковых цветков с диаметром соцветия для обеих популяций.
4. Положительно связано число язычковых цветков и высота растения в первой популяции, положительная связь этих параметров во второй популяции отсутствует.
5. Выявленные нами различия признаков и параметров признаков в двух популяциях мы считаем, скорее всего, проявлением реакции растений на влияние абиотических факторов.

Рекомендация: для использования девясила британского как лекарственного растения не следует делать запасы сырья из дикорастущих растений. Надо создавать специальные питомники для выращивания этого растения в промышленном использовании, или делать посадки его семян на своих индивидуальных участках. При этом надо учитывать, что это растение, как показало наше исследование, предпочитает участки с лесной почвой, умеренным увлажнением и освещением.
Литература.
1.Электронный каталог растений Сибири http://www.nsc.ru/win/elbib/atlas/flora/501.html
2. Моисеев Д. А. Аннотированный список высших растений музея-заповедника «Аркаим» и его окрестностей. — Челябинск: издательство «Рифей», 1998 г. 72 с., илл. http://steppe.ru/article410.html
3. Хохлова Л.П. Морфофизиологические ответы растений на биогенные и абиогенные факторы среды. //Итоговая научная конференция КГУ за 2001 год http://www.ksu.ru/podrobnee.php?id=47
4. С.Я. Зданович, Л.Н. Плеханова, И.В. Иванов К 10-летию создания заповедника "Аркаим" // «Степной бюллетень» №10 2001 г
5. Лакин Г.Ф. Биометрия М.: Высшая школа, 1990
6. Тиходеев О.Н., Тиходеева М.Ю. Изменчивость структуры цветка седмичника европейского (Trientalis europaea L.) в природных популяциях // Санкт-Петербург, "Экология", 2001, №3, с. 225-229.
7. Н.С.Ростова. Изменчивость системы корреляций морфологических признаков II. Популяции видов рода Leucanthemum (Asteraceae) в природе и в условиях культивирования // Ботанический журнал, 2000, т. 85, № 1, с. 46-67.

• вопросы по работе. Иван Черепанов 01/12/2007 (0)