К ИЗУЧЕНИЮ ЭКОЛОГИИ ЛИШАЙНИКА ДЕРМАТОКАРПОНА МАТОВО-КРАСНОГО

Аннотация

В статье рассмотрены экологические характеристики занесенного в Красную книгу Самарской области листоватого лишайника Дерматокарпона матово-красного. Установлено, что он является ультрасциофитом и ксеромезофитом. При расчете экологического оптимума использовали систему экоморф, разработанную для сосудистых растений А. Л. Бельгардом, а для гигротопа - еще и условные единицы увлажнения с учетом угла наклона каменистого субстрата.

Полный текст

Дерматокарпон матово-красный (Der- matocarpon miniatum (L.) W. Mann) является одним из 7 видов лишайников, занесенных в Красную книгу Самарской области, место- обитание которых единично [1]. В последнее время по данным А. А. Головлева [2-6] об- наружены новые местонахождения лишай- ника в окрестностях г. Самары. Экология данного вида не изучена, параметры популя- ции не исследованы. Так, в Красной книге указано, что Дерматокарпон матово-красный встречается единичными экземплярами, а А. А. Головлев отмечает его массовость. В этой связи представляется актуальным изу- чение биологии и экологии лишайника Dermatocarpon miniatum. Изучаемый нами вид произрастает на карбонатных горных породах в Европе, Кав- казе, Азии, Северной Африке, Северной Америке, Гренландии [7]. На территории Самарской области встречается единичными экземплярами, наметилась явная тенденция к сокращению численности. Лимитирующими факторами являются глобальное изменение климата и фитоценотических условий суще- ствования вида, ограниченное число подхо- © Матюнина Т. М., Корчиков Е. С., 2015. Матюнина Татьяна Михайловна (allium.rothundum@yandex.ru), студент IV курса биологического факультета; Корчиков Евгений Сергеевич (evkor@inbox.ru), доцент кафедры экологии, ботаники и охраны природы Самарского государственного университета, 443011, Россия, г. Самара, ул. Академика Павлова, 1. дящих мест обитания, карьерная разработка известняков, выпас скота [8]. Охраняется на территории Жигулев- ского государственного заповедника им. И. И. Спрыгина, рекомендовано соблю- дение установленного режима охраны на территории заповедника, поиск новых мест произрастания, мониторинг природных по- пуляций [8]. Морфологически (рис. 1) Dermatocar- pon miniatum имеет листоватое слоевище, большей частью монофильное, редко поли- фильное, 1-6 см шириной и 0,6 мм толщи- ной, твердое, хрупкое, состоящее из одного или нескольких более или менее округлой формы листков, цельнокрайних или непра- вильно разорванных иногда почти до центра, прикрепленное к субстрату одним или не- сколькими (у полифильных форм) гомфами, покрытое с обеих сторон параплектенхим- ным коровым слоем, более толстым и мощ- ным на нижней стороне, гладкое (старое иногда потрескавшееся), серое или коричне- во-серое, более или менее покрытое сизым налетом, снизу грязно-розовое, желто-бурое иногда коричневое, редко черноватое, по краям более темное, без налета, ровное, гладкое или морщинистое, мелкобородавча- тое или папиллозное. Перитеции полностью погружены в слоевище (иногда - у более старых экземпляров - перитеций выдается вершиной или наполовину) с бурым, до чер- новатого, выводным отверстием. Эксципул цельный, бесцветный, вверху, близ выводно- го отверстия светлый до темно-бурого. Перифизы многочисленные, нежные, около 20- 30 мкм длиной. Сумки почти цилиндриче- ские до булавовидных, 40-50 × 10-12 мкм. Споры эллипсоидные до продолговатых, с округлыми концами 10-14 × (4) 5-7 мкм. Пикнидии погружены в слоевище, пикноко- нидии прямые, удлиненно-цилиндрические, 1-3 мкм длиной [9]. Обитает лишайник большей частью на вертикальных, чаще затененных поверхностях скал в более или менее влажных местообита- ниях, на выходах силикатных и известняковых горных пород как на равнинах, так и в горах [9]. Жизненная форма - умбиликатно- листоватый эпилит; облигатный кальцефил [8]. Условия и методы исследования Летом 2014 года нами была организо- вана целенаправленная экспедиция по выявлению этого вида на территории Самарской области. В выявленных местообитаниях определяли экологические характеристики по следующим параметрам: находили экспозицию склона (азимут в градусах) с помощью компаса, измеряли углы наклона субстрата произрастания горным компасом, выявляли освещенность в популяции и на открытом месте (контроль) люксметром «ISO-TECH LUX-1335». Затем в лабораторных условиях рассчитывали площадь популяции, средние линейные размеры лишайника Дерматокарпона матово-красного в каждой из них, Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel 2003. При определении географического по- ложения выявленных популяций использовали картографическую основу программы Google Earth 7.1.2.2041. При определении экологического оптимума изучаемого нами вида мы брали за основу классификацию типов экологическо- го режима по отношению к влажности (гиг- ротопа) и освещенности (гелиотопа), разра- ботанную для сосудистых растений А. Л. Бельгардом и дополненной его учени- ками [10]. Показатель гелиотопа рассчитывали по выведенной нами формуле: Х  А 5 , 100 где Х - искомый показатель типа светового режима, баллы; А - доля освещенности в сообществе от открытой местности, %; 5 - коэффициент расчета 5-балльной шкалы; 100 - освещенность на открытой местно- сти, %. Показатель гигротопа рассчитывали аналогично по следующей формуле: Х  В  6 , 1 где Х - искомый показатель типа водного режима, баллы; В - условные единицы увлажнения, ед; 6 - коэффициент расчета 6-балльной шкалы; 1 - максимальный показатель условных еди- ниц увлажнения. Рис. 1. Дерматокарпон матово-красный (фото Т. М. Матюниной) Условные единицы увлажнения (В) рассчитывали, используя угол наклона суб- страта лишайника Dermatocarpon miniatum по формуле [11]: Рассмотрим влияние освещенности на морфологические параметры лишайника Dermatocarpon miniatum. Из рис. 3 видно, что он произрастает при значениях освещенности от 2,7 до 18,2 % от открытой местности. В   100  0,1, Для определения экологического опти- мума данного лишайника нужно рассмотреть зависимость его линейных размеров от осгде α - угол наклона субстрата, °. Результаты и их обсуждение Нами были изучены три популяции в Сокольих (гора «Барсук») и две популяции в Жигулевских горах (Могутовая гора) (рис. 2). вещенности в выявленном местообитании (рис. 4). На данном этапе нашего исследования данных для определения минимума экологи- ческой амплитуды изучаемого вида пока не- достаточно, однако максимальные значения можно выявить. Рис. 2. Выявленные местообитания лишайника Дерматокарпона матово-красного Освещённость, % от открытой местности 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 Номер популяции Рис. 3. Оценка освещенности местообитания лишайника Дерматокарпона матово-красного в Жигулевских и Сокольих горах средняя площадь лишайника, кв. см 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 гелиотоп, баллы Рис. 4. Зависимость линейных размеров лишайника Дерматокарпона матово-красного от светового режима (гелиотопа). Жирной линией отмечена средняя площадь таллома выявленных популяций Условные единицы увлажнения 0,3 0,275 0,25 0,225 0,2 0,175 0,15 0,125 0,1 0,075 0,05 0,025 0 1 2 3 4 5 Номе р популяции Рис. 5. Оценка влажности субстрата лишайника Дерматокарпона матово-красного в Жигулевских и Сокольих горах Рассчитав среднюю площадь в выяв- ленных местообитаниях (жирная линия на рис. 4), графически можно определить эко- логический оптимум, опустив перпендику- ляр на ось гелиотопа. В нашем случае по- лучилось, что максимальное значение эко- логического оптимума лишайника Дерма- токарпона матово-красного составляет 0,22 балла, что характеризует данный вид как ультрасциофит. Следовательно, можно предположить, что для его оптимального произрастания требуется ультратеневой тип светового режима. Рассмотрим влияние влажности на морфологические параметры лишайника Дерматокарпона матово-красного. Из рис. 5 видно, что лишайник Дерматокарпон матово-красный произрастает при значениях влажности от 0,19 до 0,28 условных единиц. Для определения экологического оптимума данного лишайника нужно рассмотреть зависимость его линейных размеров от влаж- ности в выявленном местообитании. Рассчитав среднюю площадь в выявленных местообита- ниях (жирная линия на рис. 6), графически можно определить экологический оптимум, опустив перпендикуляр на ось гигротопа. В нашем случае получилось, что экологический оптимум лишайника Дерматокарпона матово- красного составляет 1,31-1,68 балла, что ха- рактеризует данный вид как ксеромезофит. Следовательно, можно предположить, что для его оптимального произрастания требуется свежеватый тип водного режима. средняя площадь лишайника, кв. см 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 гигротоп, баллы Рис. 6. Зависимость линейных размеров лишайника Дерматокарпона матово-красного от водного режима (гигротопа). Жирной линией отмечена средняя площадь таллома выявленных популяций Заключение Таким образом, лишайник Dermatocarpon miniatum произрастает при значениях освещенности от 2,7 до 18,2 % от открытой местности. Площадь особей выше среднего при значениях показателя гелиотопа не бо- лее 0,22 балла по А. Л. Бельгарду, что харак- теризует его как ультрасциофит, то есть оп- тимально произрастает в крайне затененных биотопах. По отношению к влажности эко- логический оптимум Dermatocarpon minia- tum составляет 1,31-1,68 балла по А. Л. Бель- гарду, что характеризует данный вид как ксеромезофит, то есть оптимально произра- стает в свежеватых условиях водного режи- ма. В дальнейшем при расширении числа выявленных популяций можно будет уточ- нить выявленные характеристики.