Ветрова В.П.   Савенкова Ю.В.  

Фенотипическая изменчивость кедрового стланика на Камчатке (Phenotypic diversity of Japanese stone pine (Pinus pumila) in Kamchatka)

Reporter: Ветрова В.П.

Кедровый стланик (Pinus pumila (Pall.) Regel) – типичный элемент наиболее холодной северной части Тихоокеанской муссонной области (Сочава, Лукичева, 1953, Колесников, 1961). На Камчатке этот вид образует верхнюю границу распространения древесной растительности, поднимаясь в горы до 1300-1400 м (Хоментовский, 1995). Фенотипическая изменчивость кедрового стланика в камчатских популяциях исследована по комплексу количественных морфологических признаков, характеризующих размеры и форму шишек, семенных чешуй и семян. Оценка дифференциации популяций проведена с помощью анализа главных компонент изменчивости комплекса признаков и по сходству матриц их корреляции. Полученные данные свидетельствуют о высоком уровне популяционной изменчивости кедрового стланика на Камчатке и значительном влиянии экологической гетерогенности среды на дифференциацию популяций. Количество фенотипов, выделенных по комплексу признаков формы семенных чешуй, на внутрипопуляционном уровне колеблется от 5 до 20. Наибольшее фенотипическое разнообразие кедрового стланика выявлено в оптимальных условиях произрастания и на начальной стадии возрастного сукцессионного ряда. По факторному анализу признаки разделяются на три группы: признаки формы чешуй, характеристики размеров шишек и семян, длина шишек и число метамеров (семенных чешуй и семян). Индивидуальная изменчивость признаков формы чешуй, имеющих наиболее высокую степень наследуемости, вероятно, определяется фактором генотипических различий, согласованная изменчивость морфометрических признаков объясняется фактором интенсивности роста, изменчивость длины шишек и числа метамеров – фактором интенсивности морфогенеза. Корреляционная и факторная структура внутрипопуляционной изменчивости морфологических признаков кедрового стланика варьируют в зависимости от типа местообитаний. Основным направлением эндогенной изменчивости признаков шишек и семян является интенсивность роста, а индивидуальной – генотипические различия особей, что проявляется в выделении по первой компоненте изменчивости признаков формы чешуй. По градиенту условий среды от оптимальных до неблагоприятных увеличивается общая и согласованная изменчивость внутри крон всех морфометрических признаков. Максимальный вес фактора роста отмечен в эндогенной изменчивости шишек и семян в высокогорных кедровостланиках, а минимальный – в оптимальных условиях, где усиливаются различия, связанные с морфогенетическим развитием генеративных органов. Неблагоприятные условия повышают жесткость связей и снижают индивидуальную изменчивость признаков в более суровых условиях произрастания. Дисперсионный анализ значений интегральных признаков формы чешуй, характеристик размеров и числа метамеров, полученных в результате факторного анализа, позволил оценить долю фенотипической изменчивости, контролируемую экологическими факторами. Факторы среды были представлены категорийными переменными, характеризующими теплообеспеченность, режим влажности и трофности почв. Дисперсионный анализ выявил связь варьирования признаков формы чешуй с режимом влажности почв и взаимодействием факторов теплообеспеченности и влажности почв, что объясняет снижение фенотипической изменчивости в сфагновых кедровостланиках на мерзлоте. На изменчивость характеристик размеров генеративных органов влияют теплообеспеченность местообитаний, режим влажности и богатство почв. Изменчивость группы признаков, связанных с морфогенезом (длина шишек, число семенных чешуй и развитых семян) находится под сильным влиянием режима влажности почв. Связь фенотипической изменчивости кедрового стланика с экологическими свойствами местообитаний может отражать дифференциальную генотипическую адаптацию этого вида к экотопам на региональном уровне внутривидовой изменчивости.


To reports list