Dimensional features of cenopopulations of some species of medicinal plants in the conditions of North-East Ukraine

Abstract

The article presents the results of the study of the size characteristics of cenopopulations Hypericum perforatum L. (Hypericaceae) and Saponaria officinalis L. (Caryophyllaceae), which are formed in different phytocoenoses of North-East Ukraine. We have studied six cenopopulations Hypericum perforatum from softwood, mixed and broadleaf forests and seven cenopopulations of Saponaria offiсinalis from meadows with domination of Elytrigia repens (L.) Nevski. During the research there were used a morphometric analysis, a complex of methods of statistical and mathematical processing of data, as well as the original approach to assess the dimensional structure of populations. We show that the implementation of morphological variability (variation of morphological parameters of plants within a single population) and morphological plasticity (the change in mean values of morphological parameters in the "transition" from population to population) is an integral part of the complex of processes and transformations that ensure the existence of cenopopulations of Hypericum perforatum and Saponaria officinalis in the north-eastern part of Ukraine. Cenopopulations of each species there has been erected phytocoenoses in which the greater (or significant) share of the values of the leading morphological parameters reaches the largest or the smallest values. These phytocoenoses can be considered as potential centers of procurement of medicinal raw materials. The results of the morphometric analysis provide an opportunity to determine the characteristic dimensions plants of Hypericum perforatum and Saponaria officinalis in each of the phytocenoses and to define the identification tags of their model individuals. An analysis of the dimensional structure of Hypericum perforatum and Saponaria officinalis cenopopulations has shown that they are mostly formed from plants whose size corresponds to 3-4 adjacent dimensional classes of height and leaf area and, respectively, 6-11 and 4-10 variants of the combination of dimensional classes of height and leaf area surfaces with IDSS values varying from 24.0-44.0% and from 16.0 to 40.0%. У статті представлені результати дослідження розмірних характеристик ценопопуляцій Hypericum perforatum L. (Hypericaceae) та Saponaria officinalis L. (Caryophyllaceae), які формуються в різних фітоценозах Північно-Східної України. Ми вивчили шість ценопопуляцій Hypericum perforatum з хвойних, мішаних та широколистяних лісів та сім ценопопуляцій Saponaria offisinalis з луків з домінуванням Elytrigia repens (L.) Nevski. Під час досліджень були використані морфометричний аналіз, комплекс методів статистичної та математичної обробки даних, а також оригінальний підхід до оцінки мірної структури популяцій. Ми показуємо, що реалізація морфологічної мінливості (зміна морфологічних параметрів рослин у межах однієї популяції) та морфологічної пластичності (зміна середніх значень морфологічних параметрів при "переході" від популяції до популяції) є невід'ємною частиною комплексу процеси та перетворення, що забезпечують існування ценопопуляцій Hypericum perforatum та Saponaria officinalis у північно-східній частині України. У ценопопуляціях кожного виду були зведені фітоценози, в яких більша (або значна) частка значень провідних морфологічних параметрів досягає найбільших чи найменших значень. Ці фітоценози можна розглядати як потенційні центри закупівель лікарської сировини. Результати морфометричного аналізу дають можливість визначити характерні розміри рослин Hypericum perforatum та Saponaria officinalis у кожній із фітоценозів та визначити ідентифікаційні мітки їх модельних особин. Аналіз розмірної структури Hypericum perforatum та Saponaria officinalis cenopopulations показав, що вони здебільшого формуються з рослин, розмір яких відповідає 3-4 суміжним розмірним класам висоти та площі листя і, відповідно, 6-11 та 4-10 варіантів поєднання розмірних класів поверхонь висоти та площі листків зі значеннями IDSS, що змінюються від 24,0-44,0% та від 16,0 до 40,0%.