Эколого-ценотические позиции <i>Maianthemum bifolium </i>(L.) F.W. Schmidt и <i>Linnaea borealis</i> L. на северной периферии ареала

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вестник Томского государственного университета. Биология. 2018; : 89-110

Эколого-ценотические позиции Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt и Linnaea borealis L. на северной периферии ареала

Леонова Н. Б., Горяинова И. Н.

https://doi.org/10.17223/19988591/43/5

Аннотация

Рассмотрены эколого-ценотические закономерности распространения двух таежных видов MaianthemIm bifolium(L.) F.W. Schmidt и Linnaea borealis L. в пределах подзоны северной тайги Европейской России на основе обработки геоботанических описаний из литературных источников и данных собственных исследований. Выявлена неоднородность в экологической и ценотической приуроченности видов на основе анализа показателей постоянства, экологической амплитуды, ценотической приуроченности в разных географических районах северной периферийной части их ареалов, что отражает комплексное воздействие климатических, геоморфологических и эдафических факторов. Максимальные показатели постоянства обоих видов отмечены в еловых и лиственничных лесах центральной части территории, минимальные - в сосновых лесах западного и восточного районов. Максимальные экологические амплитуды по фактору увлажнения наблюдаются на Двинско-Мезенской равнине, по фактору трофности - в Печорской низменности. В пределах подзоны максимальное число типов леса, осваиваемых обоими видами, отмечено для Двинско-Мезенской равнины и для Печорской низменности.

Список литературы

1. Толмачев А.И. К истории возникновения и развития темнохвойной тайги. М. ; Л. : Издво АН СССР, 1954. 155 с.

2. Толмачев А.И. Введение в географию растений. Л. : Наука, 1974. 224 с.

3. Мяло Е.Г., Горяинова И.Н. Использование показателя постоянства видов растений при картографировании структуры их ареалов // География и природные ресурсы. 1997. № 3. С. 185-190.

4. Носова Л.М., Леонова Н.Б., Зимин М.В. Анализ ареалов основных эколого-ценотических групп видов растений лесного пояса // Восточно-европейские леса / ред. О.В. Смирнова. М. : Наука, 2004. Т. 1. С. 270-282.

5. Кучеров И.Б. Географическая изменчивость ценотической приуроченности растений и ее причины (на примере лесов Европейского Севера) // Журнал общей биологии. 2003. Т. 64, № 6. С. 479-500.

6. Кучеров И.Б. Изменчивость эколого-фитоценотической приуроченности Molinia caerulea (Poaceae) // Ботанический журнал. 2017. Т. 102, № 11. С. 1475-1494.

7. Coudun C., Gegout J.-C. Quantitative prediction of the distribution and abundance of Vaccinium myrtillus with climatic and edaphic factors // Journal of Vegetation Science. 2007. Vol. 18. PP. 517-524.

8. Hajkova P., Hajek M., Apostolova I., Zeleny D., Dfte D. Shifts in the ecological behaviour of plant species between two distant regions: evidence from the base richness gradient in mires // Journal of Biogeography. 2008. Vol. 35, № 2. PP. 282-294.

9. Nieppola J. Understorey plants as indicators of site productivity in Pinus sylvestris L. stands // Scandinavian Journal of Forest Research. 1993. Vol. 8. PP. 49-65.

10. Salemaa M., Derome J., Nord P. Response of boreal forest vegetation to the fertility status of the organic layer along a climatic gradient // Boreal Environment Resources. 2008. Vol. 13. PP. 48-66.

11. Bloch-Orlowska J., Meissner W. Diversity of vegetation with Carex chordorrhiza L.f. and factors affecting the species abundance across its geographical range in Europe // Flora. 2016. Vol. 224. PP. 75-86.

12. Тищенко М.П., Королюк А.Ю. Эколого-ценотические позиции молинии голубой Molinia caerulea (L.) Moench., Poaceae на восточной границе ареала // Экология. 2014. № 4. С. 313-316.

13. Nilsson M.-C., Wardle D. A. Understorey vegetation as a forest ecosystem driver: evidence from the northern Swedish boreal forest // Frontiers in Ecology and the Environment. 2005. Vol. 3. PP. 421-428.

14. Spribille T., Chytry M. Vegetation surveys in the circumboreal coniferous forests. A review // Folia Geobotanica. 2002. Vol. 37. PP. 365-382.

15. Diekmann M., Lawesson J.E. Shifts in ecological behavior of herbaceous forest species along a transect from Northern Central to Northern Europe // Folia Geobotanica. 1999. Vol. 34. PP. 127-141.

16. Hill M.O., Roy D.B., Mountford J.O., Bunce R.G.H. Extending Ellenberg's indicator values to a new area: an algorithmic approach // Journal of Applied Ecology. 2000. Vol. 37. PP. 3-15.

17. Леонова Н.Б., Горяинова И.Н. Постоянство и эколого-ценотические связи майника двулистного (Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt) и линнеи северной (Linnaea borealis L.) в лесах Европейской Pоссии // Вестник Северного Арктического университета. Сер. Естественные науки. 2016. № 3. С. 45-58.

18. Yaroshenko A.Yu., Potapov P.V., Turubanova S.A. Intact forests of European Russia North. Moscow : Greenpeace of Russia Publ., 2001. 75 p.

19. Емельянова Л.Г., Горяинова И.Н., Леонова Н.Б. Виды растений и животных южного происхождения в междуречье Ваги и Северной Двины // Вестник Северного Арктического университета. Сер. Естественные науки. 2014. № 2. С. 12-22.

20. Физико-географическое районирование СССР / отв. ред. Г.Д. Рихтер // Физико-географический атлас мира. М. : ГУГК, 1964. С. 248-249.

21. Физико-географическое районирование СССР / ред. Н.А. Гвоздецкий. М. : Изд-во Московского университета, 1968. 575 с.

22. Раменский Л.Г. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М. : Сельхозгиз, 1956. 472 с.

23. Аврорин Н.А., Качурин М.Х., Коровкин А.А. Материалы по растительности Хибин // Труды СОПС. Сер. Кольская. 1936. Вып. 11. С. 3-93.

24. Боброва Л.И., Качурин М.Х. Очерк растительности Монче-тундры // Труды СОПС. Сер. Кольская. 1936. Вып. 11. С. 95-121.

25. Медведев П.М. Роль тепла и влаги для жизни растений в трудных климатических условиях (на примере Хибинских гор). М. ; Л. : Наука, 1964. 101 с.

26. Салазкин А.С. Очерк растительности бассейна р. Умбы // Труды Ботанического института. Сер. Геоботаника. 1936. Вып. 3. С. 69-139.

27. Солоневич К.И. Растительность северо-востока Ловозерских гор (Кольский полуостров) // Труды Ботанического института. Сер. Геоботаника. 1936. Вып. 3. С. 37-68.

28. Виликайнен М.И., Воронова Т.Г., Щербаков Н.М. Фитоценотическая и хозяйственная характеристика основных типов еловых лесов Прибеломорской области // Биологическая и хозяйственная продуктивность лесных фитоценозов Карелии. Петрозаводск : Карельский фил. АН СССР, 1977. С. 4-14.

29. Виликайнен М.И., Кучко А.А. К характеристике березовых лесов Северной Карелии // Лесные растительные ресурсы Карелии. Петрозаводск, 1974. С. 17-24.

30. Соколов С.Я. Типы леса Шуерецко-Сорокской дачи Сорокского лесничества // Лесоводство и лесоведение. 1926. Вып. 2. С. 63-82.

31. Соколов С.Я. К вопросу о классификации типов еловых лесов // Очерки по фитосоциологии и фитогеографии. М. : Новая деревня, 1929. С. 205-255.

32. Соколова Л.А. Растительность района Лоухи-Кестеньгского тракта (Карелия) // Труды Ботанического института. Сер. Геоботаника. 1936. Вып. 3. С. 241-307.

33. Солоневич К.И. Геоботанический очерк района западной части Кемь-Ухтинского тракта (Карелия) // Труды Ботанического института. Сер. Геоботаника. 1934. Вып. 1. С. 53-85.

34. Усков С.П. Типы лесов Карелии. Петрозаводск : Книжное изд-во, 1930. 87 с.

35. Зайцев Б.Д. Лес и почвы Северного края. Архангельск : Северное краевое изд-во, 1932. 95 с.

36. Леонтьев А.М. Геоботанические районы Беломорско-Кулойской части Северного края // Труды Ботанического института. Сер. 3. Геоботаника. 1937. Вып. 2. С. 81-222.

37. Соколова Л.А. Материалы к геоботаническому районированию Онего-Северодвинского водораздела и Онежского полуострова // Труды Ботанического института. Сер. Геоботаника. 1937. Вып. 2. С. 10-80.

38. Феклистов П.А., Шаньгина Н.П. Экологические факторы естественного возобновления под пологом ельников черничных. Архангельск : Издательский Дом САФУ, 2014. 105 с.

39. Шенников А.П., Голубева М.М. Растительность болотного массива участка Архангельского болотного опытного поля. Архангельск, 1930. 57 с.

40. Андреев В.Н. Лесная растительность Южного Тимана // Труды Полярной комиссии. 1935. Т. 24. С. 7-64.

41. Дылис Н.В. Редколесные березняки и безлесные ерниковые заросли Печорской тайги // Ботанический журнал. 1939. Т. 24, № 4. С. 314-338.

42. Корчагин А.А. Еловые леса западного Притиманья в бассейне Мезенской Пижмы // Ученые записки ЛГУ Сер. географическая. 1956. Вып. 11. С. 182-322.

43. Самбук Ф.В. Печорские леса // Труды Ботанического музея АН СССР. 1932. Вып. 24. С. 63-245.

44. Нешатаева В.Ю., Демьянов В.А. Лесная растительность Полярного Урала в верхнем течении р. Собь // Ботанический журнал. 2002. Т. 87, № 5. С. 90-109.

45. Сабуров Д.Н. Леса Пинеги. Л. : Наука, 1972. 135 с.

46. Рутковский В.И. Типы лесов Кемского края Карельской ССР // Труды Института по изучению леса АН СССР. 1933. Т. 1. С. 1-97.

47. Дылис Н.В. Типы лиственничных лесов южного Тимана // Труды Ботанического института. Сер. Геоботаника. 1940. Вып. 4. С. 339-371.

48. Семенов Б.А., Цветков В.Ф. Лесорастительное районирование предтундровой зоны // Материалы Международного симпозиума «Северные леса : состояние, динамика, антропогенное воздействие». 1990. Ч. 2. С. 188-199.

49. Сочава В.Б. Ботанический очерк лесов Полярного Урала от реки Нельки до р. Хулги // Труды Ботанического музея АН СССР. 1927. Вып. 21. С. 1-78.

Tomsk State University Journal of Biology. 2018; : 89-110

Ecological and coenotic positions of Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt and Linnaea borealis L. within their northern range periphery

Leonova N. B., Goryainova I. N.

https://doi.org/10.17223/19988591/43/5

Abstract

The research was aimed at detection of ecological and coenotic distribution regularities of Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt and Linnaea borealis L. within the northern taiga of European Russia in connection with changing natural conditions along the longitudinal gradient. The relevance of the study is due to insufficient contemporary knowledge about range structure for typical taiga species from the standpoint of ecological and coenotic connections. The study suggests that the species ecological amplitudes in different parts of the range differ due to changes in natural and biogeocoenotic conditions, which, in turn, will be reflected in the cenotic fidelity of the species and in the range structure. We analyzed ecological and coenotic positions of the plant species based on their constancy indexes, ecological amplitudes and connections with different types of forest communities. We processed more than 1600 geobotanical releves collected from various scientific publications and 45 authors' releves. These data were analyzed within the framework of six regions corresponding to the provinces of physical and geographical divisioning of the European northern taiga territory (See Table 1). The size of description samples is shown in Figure 1. The ecological amplitudes of the species were calculated on the basis of LG Ramensky's ecological scales; the mean values of moisture and nutrient status scales, standard deviation and confidence intervals for p<0.05 were calculated. For calculations, we used more than 150 geobotanical releves from publications on the Khibiny, the Belomorskaya lowland, the Dvinsko-Mezenskaya plain, the Timan Hills, the Pechora plain and the Subpolar Urals (See Table 2). Using the obtained data, we constructed point ecological ranges of communities with L. borealis and M. bifolium. We calculated mean values of stages of soil moisture and richness, standard deviation and confidence intervals of the obtained values at the level of statistical significance p< 0.05 (See Fig. 3, a and b). The cenotic connections were estimated by the number of forest types where the species were observed in different regions of the northern taiga. The change in the ecological positions of L. borealis и M. bifolium was traced by a change in their constancy in ecological series of communities by soil moisture and richness, created on the basis of PS Pogrebnyak's edaphotopic grid using geobotanical materials from the Pinega River Basin (See Fig. 4 and 5). In the course of the study, we revealed that the constancy indexes of L. borealis and M. bifolium in the northern taiga vary from west to east: for L. borealis the maximum values were recorded in the Khybiny and Dvinsko-Mezenskaya plain; for M. bifolium -only in Dvinsko-Mezenskaya plain (See Fig. 6, Table 3). The calculated ecological amplitudes (according to moisture and nutrient status scales) for both species are narrower in comparison with potential ones. We noted a shift in ecological positions from more humid and nutrient-poor in the west to drier and nutrient-rich stages in the east within the plain part of the subzone. The maximum amplitude by the moisture factor for both species were observed on the Dvinsko-Mezenskaya plain, while the largest nutrient status amplitude was detected in the Pechora lowland. The cenotic connections of both species might be explained by differences in ecological positions within the subzone: the maximum number of forest types with both species occurrence was noted for the Dvinsko-Mezenskaya plain; for the Pechora lowland, the maximum constancy indexes of both species were observed in spruce and larch forests on the well-drained plain and upland areas in the central as well as eastern parts of the subzone where a moderately continental climate is inherent. The minimum indexes were marked in pine forests of wet poorly drained lowlands in the western and eastern parts of the subzone. The paper contains 6 Figures, 3 Tables and 49 References.

References

1. Tolmachev A.I. K istorii vozniknoveniya i razvitiya temnokhvoinoi taigi. M. ; L. : Izdvo AN SSSR, 1954. 155 s.

2. Tolmachev A.I. Vvedenie v geografiyu rastenii. L. : Nauka, 1974. 224 s.

3. Myalo E.G., Goryainova I.N. Ispol'zovanie pokazatelya postoyanstva vidov rastenii pri kartografirovanii struktury ikh arealov // Geografiya i prirodnye resursy. 1997. № 3. S. 185-190.

4. Nosova L.M., Leonova N.B., Zimin M.V. Analiz arealov osnovnykh ekologo-tsenoticheskikh grupp vidov rastenii lesnogo poyasa // Vostochno-evropeiskie lesa / red. O.V. Smirnova. M. : Nauka, 2004. T. 1. S. 270-282.

5. Kucherov I.B. Geograficheskaya izmenchivost' tsenoticheskoi priurochennosti rastenii i ee prichiny (na primere lesov Evropeiskogo Severa) // Zhurnal obshchei biologii. 2003. T. 64, № 6. S. 479-500.

6. Kucherov I.B. Izmenchivost' ekologo-fitotsenoticheskoi priurochennosti Molinia caerulea (Poaceae) // Botanicheskii zhurnal. 2017. T. 102, № 11. S. 1475-1494.

9. Nieppola J. Understorey plants as indicators of site productivity in Pinus sylvestris L. stands // Scandinavian Journal of Forest Research. 1993. Vol. 8. PP. 49-65.

12. Tishchenko M.P., Korolyuk A.Yu. Ekologo-tsenoticheskie pozitsii molinii goluboi Molinia caerulea (L.) Moench., Poaceae na vostochnoi granitse areala // Ekologiya. 2014. № 4. S. 313-316.

14. Spribille T., Chytry M. Vegetation surveys in the circumboreal coniferous forests. A review // Folia Geobotanica. 2002. Vol. 37. PP. 365-382.

15. Diekmann M., Lawesson J.E. Shifts in ecological behavior of herbaceous forest species along a transect from Northern Central to Northern Europe // Folia Geobotanica. 1999. Vol. 34. PP. 127-141.

16. Hill M.O., Roy D.B., Mountford J.O., Bunce R.G.H. Extending Ellenberg's indicator values to a new area: an algorithmic approach // Journal of Applied Ecology. 2000. Vol. 37. PP. 3-15.

17. Leonova N.B., Goryainova I.N. Postoyanstvo i ekologo-tsenoticheskie svyazi mainika dvulistnogo (Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt) i linnei severnoi (Linnaea borealis L.) v lesakh Evropeiskoi Possii // Vestnik Severnogo Arkticheskogo universiteta. Ser. Estestvennye nauki. 2016. № 3. S. 45-58.

18. Yaroshenko A.Yu., Potapov P.V., Turubanova S.A. Intact forests of European Russia North. Moscow : Greenpeace of Russia Publ., 2001. 75 p.

19. Emel'yanova L.G., Goryainova I.N., Leonova N.B. Vidy rastenii i zhivotnykh yuzhnogo proiskhozhdeniya v mezhdurech'e Vagi i Severnoi Dviny // Vestnik Severnogo Arkticheskogo universiteta. Ser. Estestvennye nauki. 2014. № 2. S. 12-22.

20. Fiziko-geograficheskoe raionirovanie SSSR / otv. red. G.D. Rikhter // Fiziko-geograficheskii atlas mira. M. : GUGK, 1964. S. 248-249.

21. Fiziko-geograficheskoe raionirovanie SSSR / red. N.A. Gvozdetskii. M. : Izd-vo Moskovskogo universiteta, 1968. 575 s.

22. Ramenskii L.G. Ekologicheskaya otsenka kormovykh ugodii po rastitel'nomu pokrovu. M. : Sel'khozgiz, 1956. 472 s.

23. Avrorin N.A., Kachurin M.Kh., Korovkin A.A. Materialy po rastitel'nosti Khibin // Trudy SOPS. Ser. Kol'skaya. 1936. Vyp. 11. S. 3-93.

24. Bobrova L.I., Kachurin M.Kh. Ocherk rastitel'nosti Monche-tundry // Trudy SOPS. Ser. Kol'skaya. 1936. Vyp. 11. S. 95-121.

25. Medvedev P.M. Rol' tepla i vlagi dlya zhizni rastenii v trudnykh klimaticheskikh usloviyakh (na primere Khibinskikh gor). M. ; L. : Nauka, 1964. 101 s.

26. Salazkin A.S. Ocherk rastitel'nosti basseina r. Umby // Trudy Botanicheskogo instituta. Ser. Geobotanika. 1936. Vyp. 3. S. 69-139.

27. Solonevich K.I. Rastitel'nost' severo-vostoka Lovozerskikh gor (Kol'skii poluostrov) // Trudy Botanicheskogo instituta. Ser. Geobotanika. 1936. Vyp. 3. S. 37-68.

28. Vilikainen M.I., Voronova T.G., Shcherbakov N.M. Fitotsenoticheskaya i khozyaistvennaya kharakteristika osnovnykh tipov elovykh lesov Pribelomorskoi oblasti // Biologicheskaya i khozyaistvennaya produktivnost' lesnykh fitotsenozov Karelii. Petrozavodsk : Karel'skii fil. AN SSSR, 1977. S. 4-14.

29. Vilikainen M.I., Kuchko A.A. K kharakteristike berezovykh lesov Severnoi Karelii // Lesnye rastitel'nye resursy Karelii. Petrozavodsk, 1974. S. 17-24.

30. Sokolov S.Ya. Tipy lesa Shueretsko-Sorokskoi dachi Sorokskogo lesnichestva // Lesovodstvo i lesovedenie. 1926. Vyp. 2. S. 63-82.

31. Sokolov S.Ya. K voprosu o klassifikatsii tipov elovykh lesov // Ocherki po fitosotsiologii i fitogeografii. M. : Novaya derevnya, 1929. S. 205-255.

32. Sokolova L.A. Rastitel'nost' raiona Loukhi-Kesten'gskogo trakta (Kareliya) // Trudy Botanicheskogo instituta. Ser. Geobotanika. 1936. Vyp. 3. S. 241-307.

33. Solonevich K.I. Geobotanicheskii ocherk raiona zapadnoi chasti Kem'-Ukhtinskogo trakta (Kareliya) // Trudy Botanicheskogo instituta. Ser. Geobotanika. 1934. Vyp. 1. S. 53-85.

34. Uskov S.P. Tipy lesov Karelii. Petrozavodsk : Knizhnoe izd-vo, 1930. 87 s.

35. Zaitsev B.D. Les i pochvy Severnogo kraya. Arkhangel'sk : Severnoe kraevoe izd-vo, 1932. 95 s.

36. Leont'ev A.M. Geobotanicheskie raiony Belomorsko-Kuloiskoi chasti Severnogo kraya // Trudy Botanicheskogo instituta. Ser. 3. Geobotanika. 1937. Vyp. 2. S. 81-222.

37. Sokolova L.A. Materialy k geobotanicheskomu raionirovaniyu Onego-Severodvinskogo vodorazdela i Onezhskogo poluostrova // Trudy Botanicheskogo instituta. Ser. Geobotanika. 1937. Vyp. 2. S. 10-80.

38. Feklistov P.A., Shan'gina N.P. Ekologicheskie faktory estestvennogo vozobnovleniya pod pologom el'nikov chernichnykh. Arkhangel'sk : Izdatel'skii Dom SAFU, 2014. 105 s.

39. Shennikov A.P., Golubeva M.M. Rastitel'nost' bolotnogo massiva uchastka Arkhangel'skogo bolotnogo opytnogo polya. Arkhangel'sk, 1930. 57 s.

40. Andreev V.N. Lesnaya rastitel'nost' Yuzhnogo Timana // Trudy Polyarnoi komissii. 1935. T. 24. S. 7-64.

41. Dylis N.V. Redkolesnye bereznyaki i bezlesnye ernikovye zarosli Pechorskoi taigi // Botanicheskii zhurnal. 1939. T. 24, № 4. S. 314-338.

42. Korchagin A.A. Elovye lesa zapadnogo Pritiman'ya v basseine Mezenskoi Pizhmy // Uchenye zapiski LGU Ser. geograficheskaya. 1956. Vyp. 11. S. 182-322.

43. Sambuk F.V. Pechorskie lesa // Trudy Botanicheskogo muzeya AN SSSR. 1932. Vyp. 24. S. 63-245.

44. Neshataeva V.Yu., Dem'yanov V.A. Lesnaya rastitel'nost' Polyarnogo Urala v verkhnem techenii r. Sob' // Botanicheskii zhurnal. 2002. T. 87, № 5. S. 90-109.

45. Saburov D.N. Lesa Pinegi. L. : Nauka, 1972. 135 s.

46. Rutkovskii V.I. Tipy lesov Kemskogo kraya Karel'skoi SSR // Trudy Instituta po izucheniyu lesa AN SSSR. 1933. T. 1. S. 1-97.

47. Dylis N.V. Tipy listvennichnykh lesov yuzhnogo Timana // Trudy Botanicheskogo instituta. Ser. Geobotanika. 1940. Vyp. 4. S. 339-371.

48. Semenov B.A., Tsvetkov V.F. Lesorastitel'noe raionirovanie predtundrovoi zony // Materialy Mezhdunarodnogo simpoziuma «Severnye lesa : sostoyanie, dinamika, antropogennoe vozdeistvie». 1990. Ch. 2. S. 188-199.

49. Sochava V.B. Botanicheskii ocherk lesov Polyarnogo Urala ot reki Nel'ki do r. Khulgi // Trudy Botanicheskogo muzeya AN SSSR. 1927. Vyp. 21. S. 1-78.

Эколого-ценотические позиции Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt и Linnaea borealis L. на северной периферии ареала

Аннотация

Ecological and coenotic positions of Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt and Linnaea borealis L. within their northern range periphery

Abstract

События