Экология чистеца болотного

Вятский государственный гуманитарный университет Экология чистеца болотного Н. П. Савиных, А.А. Сивков

[email protected],

[email protected]

Чистец болотный — Stachys palustris L. из семейства Губоцветные (Labiatae) — многолетнее травянистое столонообразующее растение, распространено обычно по влажным лугам, в берёзовых колках, по опушкам, берегам рек и озер, на болотах, иногда в посевах на сырых почвах (Цвелев, 2000; Губанов, 2004; Тарасова 2007).

Экологические предпочтения S. palustris анализировали на основании экологических шкал Д. Н. Цыганова (1983). Согласно полученным данным, значения для этого растения по термоклиматической шкале™ занимают промежуточное положение между показателями режимов субарктического и бореального (10−20 — 20−30 ккал/см² год) и субсредиземноморского и средиземноморского (50−60 — 60−70 ккал/см² год).

По шкале континентальности климата (Kn) он способен обитать в условиях океанического, морского, субматерикового, материкового, субконтинентального, континентального режимов и промежуточных между ними. По омброклиматической шкале аридности-гумидности (Om) S. palustris встречается в условиях от мезоаридного (Р-Е = -400 — -800 мм/год) до гумидного климата (Р-Е = 400 — 800 мм/год), где «Р» означает количество осадков в год, «E» — величина испарения в год.

По криоклиматической шкале (Cr) условия обитания S. palustris можно определить как зимы довольно суровые (средняя температура самого холодного месяца от -16єС до -24єС), так и теплые (средняя температура самого холодного месяца от 0єС до +8єС). Согласно шкале увлажнения почвы (Hd) S. palustris способен произрастать в условиях, соответствующих влажно-лесолуговой, сыро-лесолуговой, болотно-лесолуговой, болотной зонам, а также промежуточным между ними. Ограничивают распространение вида условия, которые соответствуют промежуточным между сухолесолуговой и влажно-лесолуговой, болотной и прибрежно-водной зонам. По шкале кислотности почвы (Rc) S. palustris приурочен к условиям от слабокислых почв (pH=5,5−6,5) до слабощелочных почв (pH=7,2−8,0). По шкале богатства почвы азотом (Nt) S. palustris характеризуется как растение, способное произрастать на почвах и богатых, и бедных. К солевому режиму почв (Tr) S. palustris также довольно не требователен. Об этом свидетельствует произрастание его на почвах от особо бедных до довольно богатых. Согласно шкале освещенности-затенения (Lc) растение способно расти как на открытых пространствах, так и в условиях промежуточных между светлыми и тенистыми лесами. По шкале переменности увлажнения почв (fH) S. palustris включается в состав от субксантофильной 1-ой до контрастофильной 1-ой свит.

На основании данных индикаторных значений шкал Д. Н. Цыганова (1983) построена графическая модель амплитуды экологического ареала S. palustris (рис.).

Рис. Графическая модель амплитуды экологического ареала S. palustris по Д. Н. Цыганову (1983)

чистец болотный экологический мезобионтный Экологические предпочтения S. palustris позволяют определить широту использования растением одного или комплекса экологических факторов. Для определения приспособленности популяций конкретного вида к изменению только одного экологического фактора вычисляется экологическая валентность. Она определяется как отношение числа ступеней конкретной шкалы, занятой видом, к общей протяженности шкалы в баллах. На основе градации шкал была определена экологическая валентность S. palustris. Высокая валентность отмечена по отношению к факторам континентальности климата (Kn=0,73). Средняя — к фактору солевого режима (Tr=0,63) и кислотности (Rc=0,61) почв, криоклиматическому (Cr=0,6), богатству почв азотом (Nt=0,55), термоклиматическому (Tm=0,53) и омброклиматическому фактору аридности-гумидности (Om=0,47). Низкая валентность — по отношению к фактору увлажнения почв (Hd=0,34) и освещенности-затенения (Lc=0,33).

Виды оцениваются как стеновалентные, если индекс не превышает 0,33. У гемистеновалетных он находится в пределах от 0,34 до 0,45. У мезовалентных — от 0,46 до 0,56. У гемивалентных — от 0,56 до 0,66. У эвривалентных — от 0,67 и более.

На основании вышесказанного отношение S. palustris к набору факторов можно представить в виде формулы:

ЭKn ГNtTrCrRc МOmTmFh СHdLc,

где Э — эврибионтность, М — мезобионтность, С — стенобионтность, Г — гемистенобионтность.

Кроме того, для характеристики отношения исследуемого вида к совокупному воздействию нескольких факторов целесообразно определять индекс толерантности вида (It): отношение сумм экологических валентностей к сумме (числу) шкал. Данный индекс Л. А. Жукова с соавторами (Экологические шкалы…, 2004) подразделяет на климатический и почвенный. Климатический индекс толерантности (It клим.), объединяющий шкалы Tm, Kn, Om, Cr, для S. palustris равен 0,58. Это характеризует вид как гемибионтный. Почвенный индекс толерантности (It почв.) объединяет 5 шкал:

Hd, Tr, Nt, Rc, fH.

Он у S. palustris равен 0,52, что характеризует это растение как мезобионтный вид. Общий индекс толерантности — 0,52, что определяет вид в целом как мезобионтный.

Таким образом, S. palustris является мезобионтным видом по отношению к большинству экологических факторов и стенобионтным по отношению к фактору увлажнения почв. Поэтому особи этого вида требуют условий с избыточным увлажнением, иссушение оказывает на них неблагоприятное воздействие. Это становится очевидным, если учесть, что лимитирующим фактором для вида в целом является изменение гидрологического режима.

Исследование выполнено в рамках гранта РФФИ (проект № 13−04−1 057).

1. Губанов И. А., Киселёва К. В., Новиков В. С., Тихомиров В. Н. Иллюстрированный определитель растений Средней России. В 3-х томах. Москва: Т-во научных изданий КМК, 2004. Т. 3. 520 с.

2. Тарасова Е. М. Флора Вятского края. Ч. 1. Сосудистые растения Кирова: ОАО «Кировская областная типография», 2007. 440 с.

3. Цвелев Н. Н. Определитель сосудистых растений Северо-Западной России. СПб.: СПХФА, 2000. 782 с.

4. Цыганов Д. Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М.: Наука, 1983. 197 с.

5. Экологические шкалы и методы экологического разнообразия растений: монография / Под общ. ред. проф. Л. А. Жуковой. Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т., 2004. 368 с.