Особенности произрастания и состояние ценопопуляций <i>Oxytropis spicata</i> (Pall.) O. et B. Fedsch. на северной границе распространения (Свердловская область)

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вестник Томского государственного университета. Биология. 2017; : 47-65

Особенности произрастания и состояние ценопопуляций Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedsch. на северной границе распространения (Свердловская область)

Подгаевская Е. Н., Золотарева Н. В.

https://doi.org/10.17223/19988591/37/4

Аннотация

Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedsch. - горно-степной эндемик Южного Урала, едва заходящий на Средний Урал. В Свердловской области находятся самые северные местообитания вида - в настоящий момент он известен из 5 пунктов, включен в Красную книгу Свердловской области. Ранее специальных исследований состояния популяций остролодочника колосистого на Урале не проводилось. Изучены 3 ценопопуляции вида в Свердловской области, две из них расположены в лесостепной зоне, одна - в подзоне южной тайги. Выявлено, что в самых северных местонахождениях степной вид O. spicata меняет ценотическую приуроченность и встречается под пологом остепненных сосновых лесов с разреженным травяным покровом. Ценопопуляция вида, исследованная в пределах бореальной зоны, отличается от ценопопуляций лесостепной зоны низкими значениями основных демографических параметров, таких как численность, плотность, индексы виталитета и жизненности, а также контагиозным распределением особей в сообществе. На индивидуальном уровне в наиболее северном местообитании O. spicata имеет значимо меньшее число генеративных и вегетативных побегов, цветков в соцветии.

Список литературы

1. Casazza G., Barberis G., Minuto L. Ecological characteristics and rarity of endemic plants of the Italian Maritime Alps // Biological Conservation. 2005. Vol. 123, is. 3. PP. 361-371. doi: 10.1016/j.biocon.2004.12.005

2. Золотарева Н.В., Подгаевская Е.Н. Современное состояние горных степей Свердловской области // Экология. 2012. № 5. С. 331-339.

3. Князев М.С., Мамаев С.А., Власенко В.Э. Реликтовые сообщества и популяции петрофильных видов растений на территории северных районов Свердловской области и вопросы их охраны // Экология. 2007. № 5. С. 343-349.

4. Дёгтева С.В., Полетаева И.И., Пыстина Т.Н. Роль системы особо охраняемых природных территорий Республики Коми в сохранении редких видов // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2011. № 8. С. 35-41.

5. Олонова М.В., Чжанг Д., Бекет У. Материалы к выделению ключевых ботанических территорий Алтайской горной страны // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2013. № 1 (21). С. 59-73.

6. Minuto L., Grassi F., Casazza G. Ecogeographic and genetic evaluation of endemic species in the Maritime Alps: the case of Moehringia lebrunii and M. sedoides (Caryophyllaceae) // Plant Biosystems. 2006. Vol. 140, № 2. PP. 146-155. doi: 10.1080/11263500600756348

7. Walisch T.J., Colling G., Bodenseh M., Matthies D. Divergent selection along climatic gradients in a rare central European endemic species, Saxifraga sponhemica // Annals of Botany. 2015. Vol. 115, Issue 7. PP. 1177-1190. doi: 10.1093/aob/mcv040

8. Красная книга Свердловской области: животные, растения, грибы / отв. ред. Н.С. Корытин. Екатеринбург : Баско, 2008. 256 с.

9. Куликов П.В., Золотарёва Н.В., Подгаевская Е.Н. Эндемичные растения Урала во флоре Свердловской области. Екатеринбург : Гощицкий, 2013. 612 с.

10. Князев М.С. Заметки по систематике и хорологии видов рода Oxytropis (Fabaceae) на Урале. IV. Виды родства Oxytropis songorica // Ботанический журнал. 2001. Т. 86, № 4. С. 140-148.

11. Филиппов Е.Г., Куликов П.В., Князев М.С. Числа хромосом видов рода Oxytropis (Fabaceae) на Урале // Ботанический журнал. 1998. Т. 83, № 6. C. 138-139.

12. Арсланова Л.Р. Морфологическая и кариологическая изменчивость редких южноуральских видов рода Oxytropis DC. : дис.. канд. биол. наук. Уфа, 2015. 248 с.

13. Елизарьева О.А., Кунакасова Г.Г. Качество семян Оxytropis spicata (Fall.) (Pall.) O. et B. Fedsch. (Fabaceae) из природных популяций // Бюллетень Ботанического сада Саратовского государственного университета. 2013. № 11. С. 62-66.

14. Князев М.С. Бобовые (Fabaceae Lindl.) Урала : видообразование, географическое распространение, историко-экологические свиты : дис.. д-ра биол. наук. СПб., 2015. 607 с.

15. Куликов П.В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения). Екатеринбург ; Миасс : Геотур, 2005. 537 с.

16. Рябинина З.Н., Князев М.С. Определитель сосудистых растений Оренбургской области. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2009. 758 с.

17. Королюк А.Ю. Экологические оптимумы растений юга Сибири // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. 2006. № 12. С. 3-38.

18. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). М. : Наука, 1972. 282 с.

19. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Труды Ботанического института Академии наук СССР. Сер. 3. Геоботаника. М. ; Л., 1950. Вып. 6. С. 7-204.

20. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляции как функция времени и энергетических волновых процессов // Биологические науки. 1975. № 2. С. 7-33.

21. Ценопопуляции растений (основные понятия и структура) / отв. ред. А.А. Уранов, Т.И. Серебрякова. М. : Наука, 1976. С. 217.

22. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии) / отв. ред. Т.И. Серебрякова, Т.Г. Соколова. М. : Наука, 1988. С. 184.

23. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3-7.

24. Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М. К оценке виталитета ценопопуляций Rhodiola iremelica Boriss. по размерному спектру // Фундаментальные и прикладные проблемы популяционной биологии. Учен. зап. НТГСПА : матер. VI Всероссийского популяционного семинара. Нижний Тагил, 2004. С. 80-85.

25. Жукова Л.А. Популяционная жизнь луговых растений. Йошкар-Ола : Ланар, 1995. 224 с.

26. Глотов Н.В. Об оценке параметров возрастной структуры популяций растений // Жизнь популяций в гетерогенной среде. Йошкар-Ола, 1998. С. 146-149.

27. Злобин Ю.А. Теория и практика оценки виталитетного состава ценопопуляций растений // Ботанический журнал. 1989. Т. 74, № 6. С. 769-781.

28. Злобин Ю.А. Популяционная экология растений : современное состояние, точки роста. Сумы : Университетская книга, 2009. 263 с.

29. Культиасов И.М. Экология растений. М. : Изд-во Московского университета, 1982. 384 с.

30. Подгаевская Е.Н., ЗолотареваН.В. Особенности произрастания и состояние популяций Stipa pennata L. на северной границе распространения (Свердловская область) // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2015. № 3 (31). С. 40-53. doi: 10.17223/19988591/31/4

31. Мартыненко В.А., Полетаева И.И., Тетерюк Б.Ю., Тетерюк Л.В. Биология и экология редких видов растений Республики Коми. Екатеринбург : УрО РАН, 2003. 183 с.

32. Флора северо-востока европейской части СССР. Семейства Cyperасеае -Caryophyllaeeae / ред. А.И. Толмачев. Л. : Наука. Ленингр. отделение, 1976. Т. 2. 314 с.

33. Горышина Т.К. Экология растений. М. : Высшая школа, 1979. 368 с.

34. Золотарева Н.В., Подгаевская Е.Н., Золотарев М.П. Находки редких видов высших растений в Свердловской области // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 2015. Т. 120, вып. 6. С. 81-83.

35. Баландин С.В., Ладыгин И.В. Состояние популяции узколокального уральского эндемика Astragalus kungurensis (Fabaceae) // Ботанический журнал. 2008. Т. 93, № 11. С. 1715-1724.

36. Молчанов А.А. Влияние леса на окружающую среду. М. : Наука, 1973. 359 с.

37. Рахманов В.В. Гидроклиматическая роль лесов. М. : Лесная промышленность, 1984. 240 с.

38. Заугольнова Л.Б., Денисова Л.В., Никитина C.B. Подходы к оценке состояния ценопопуляций растений // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 1993. Т. 98, вып. 5. С. 100-106.

39. Клименко А.А., Злобин Ю.А. Устойчивость и динамика популяций редких видов растений на охраняемых природных территориях // Успехи современной биологии. 2014. Т. 134, № 2. С. 181-191.

Tomsk State University Journal of Biology. 2017; : 47-65

Vegetation features and cenopopulation condition of Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedsch at the northern border of their occurrence (Sverdlovsk region)

Podgaevskaya E. N., Zolotareva N. V.

https://doi.org/10.17223/19988591/37/4

Abstract

In Sverdlovsk region there are several endemic and relict plant species that are at the border of their occurrence, often in isolation from the main area, constituting the most vulnerable part of the local flora. Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedsch. Is a mountain-steppe endemic of the South Urals that scarcely spreads in the Middle Urals. The basic part of the species area is located in the Bashkortostan Republic and Chelyabinsk region (See Figure 1). In Sverdlovsk region the species reaches the north border of its range and is only localized at 5 points now. As a vulnerable species, it is included in the regional Red Book. Special investigations of Oxytropis spicata population condition have never been conducted earlier. The aim of the research was to study the ontogenetic structure and to reveal the laws of changes in individual morphometric features in O. spicata marginal populations in the Urals. We studied three localities (cenopopulations) of the species in Sverdlovsk region, two of them are hills situated in the forest-steppe zone: "Bol'shaya" (56°43'N, 57°47'E) and "Ostren'kaya" (56°43'N, 57°47'E), and one is a bank slope in the subzone of south taiga "Rezhevskaya" (57°25'N, 61°29'E). In each locality, we identified the species coenotic confinement and studied the largest of available cenopopulations. The basic ecotopic and phytocenotic parameters are shown in Table 1. The age structure of all studied cenopopulations is normally distributed. In the ontogenetic spectrum of the cenopopulation "Ostren'kaya" all ontogenetic groups are present. The cenopopulations "Bol'shaya" and "Rezhevskaya" have no post-generative individuals. We revealed that to the north border of O. spicata occurence the humidification of its habitats increases. In the most northern habitats O.spicata changes its confinement to steppe cenosis and occurs under the canopy of steppificated pine forests with thinned grass cover. The analysis of morphometric features variability demonstrates that all the features in the populations, except numbers of generative and vegetative shoots, are characterized by low and medium variation rate (CV < 20%). Also, we established the relation of both individual and population indices with geographic position (See Table 2). The most northern cenopopulation has significantly fewer flowers in an inflorescence, as well as generative and vegetative shoots. The two southern cenopopulations are indistinguishable by the number of generative shoots and flowers in an inflorescence, but are dissimilar significantly to the northern cenopopulation. The species cenopopulation in the boreal zone are dissimilar to cenopopulations in the forest-steppe zone by low values of its basic demographic parameters, i.e. abundance, density, vitality and viability indices, and also by contagious distribution of its individuals in a plant community (See Table 3, Figure 2). The highest population indicators are attributed to the cenopopulation "Ostren'kaya" which is located under ecological-coenotic conditions close to those found in the Central part of the species area. The article contains 2 Figures, 3 Tables, 39 References.

References

2. Zolotareva N.V., Podgaevskaya E.N. Sovremennoe sostoyanie gornykh stepei Sverdlovskoi oblasti // Ekologiya. 2012. № 5. S. 331-339.

3. Knyazev M.S., Mamaev S.A., Vlasenko V.E. Reliktovye soobshchestva i populyatsii petrofil'nykh vidov rastenii na territorii severnykh raionov Sverdlovskoi oblasti i voprosy ikh okhrany // Ekologiya. 2007. № 5. S. 343-349.

4. Degteva S.V., Poletaeva I.I., Pystina T.N. Rol' sistemy osobo okhranyaemykh prirodnykh territorii Respubliki Komi v sokhranenii redkikh vidov // Izvestiya Komi nauchnogo tsentra UrO RAN. 2011. № 8. S. 35-41.

5. Olonova M.V., Chzhang D., Beket U. Materialy k vydeleniyu klyuchevykh botanicheskikh territorii Altaiskoi gornoi strany // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya. 2013. № 1 (21). S. 59-73.

8. Krasnaya kniga Sverdlovskoi oblasti: zhivotnye, rasteniya, griby / otv. red. N.S. Korytin. Ekaterinburg : Basko, 2008. 256 s.

9. Kulikov P.V., Zolotareva N.V., Podgaevskaya E.N. Endemichnye rasteniya Urala vo flore Sverdlovskoi oblasti. Ekaterinburg : Goshchitskii, 2013. 612 s.

10. Knyazev M.S. Zametki po sistematike i khorologii vidov roda Oxytropis (Fabaceae) na Urale. IV. Vidy rodstva Oxytropis songorica // Botanicheskii zhurnal. 2001. T. 86, № 4. S. 140-148.

11. Filippov E.G., Kulikov P.V., Knyazev M.S. Chisla khromosom vidov roda Oxytropis (Fabaceae) na Urale // Botanicheskii zhurnal. 1998. T. 83, № 6. C. 138-139.

12. Arslanova L.R. Morfologicheskaya i kariologicheskaya izmenchivost' redkikh yuzhnoural'skikh vidov roda Oxytropis DC. : dis.. kand. biol. nauk. Ufa, 2015. 248 s.

13. Elizar'eva O.A., Kunakasova G.G. Kachestvo semyan Oxytropis spicata (Fall.) (Pall.) O. et B. Fedsch. (Fabaceae) iz prirodnykh populyatsii // Byulleten' Botanicheskogo sada Saratovskogo gosudarstvennogo universiteta. 2013. № 11. S. 62-66.

14. Knyazev M.S. Bobovye (Fabaceae Lindl.) Urala : vidoobrazovanie, geograficheskoe rasprostranenie, istoriko-ekologicheskie svity : dis.. d-ra biol. nauk. SPb., 2015. 607 s.

15. Kulikov P.V. Konspekt flory Chelyabinskoi oblasti (sosudistye rasteniya). Ekaterinburg ; Miass : Geotur, 2005. 537 s.

16. Ryabinina Z.N., Knyazev M.S. Opredelitel' sosudistykh rastenii Orenburgskoi oblasti. M. : Tovarishchestvo nauchnykh izdanii KMK, 2009. 758 s.

17. Korolyuk A.Yu. Ekologicheskie optimumy rastenii yuga Sibiri // Botanicheskie issledovaniya Sibiri i Kazakhstana. 2006. № 12. S. 3-38.

18. Mamaev S.A. Formy vnutrividovoi izmenchivosti drevesnykh rastenii (na primere semeistva Pinaceae na Urale). M. : Nauka, 1972. 282 s.

19. Rabotnov T.A. Zhiznennyi tsikl mnogoletnikh travyanistykh rastenii v lugovykh tsenozakh // Trudy Botanicheskogo instituta Akademii nauk SSSR. Ser. 3. Geobotanika. M. ; L., 1950. Vyp. 6. S. 7-204.

20. Uranov A.A. Vozrastnoi spektr fitotsenopopulyatsii kak funktsiya vremeni i energeticheskikh volnovykh protsessov // Biologicheskie nauki. 1975. № 2. S. 7-33.

21. Tsenopopulyatsii rastenii (osnovnye ponyatiya i struktura) / otv. red. A.A. Uranov, T.I. Serebryakova. M. : Nauka, 1976. S. 217.

22. Tsenopopulyatsii rastenii (ocherki populyatsionnoi biologii) / otv. red. T.I. Serebryakova, T.G. Sokolova. M. : Nauka, 1988. S. 184.

23. Zhivotovskii L.A. Ontogeneticheskie sostoyaniya, effektivnaya plotnost' i klassifikatsiya populyatsii rastenii // Ekologiya. 2001. № 1. S. 3-7.

24. Ishbirdin A.R., Ishmuratova M.M. K otsenke vitaliteta tsenopopulyatsii Rhodiola iremelica Boriss. po razmernomu spektru // Fundamental'nye i prikladnye problemy populyatsionnoi biologii. Uchen. zap. NTGSPA : mater. VI Vserossiiskogo populyatsionnogo seminara. Nizhnii Tagil, 2004. S. 80-85.

25. Zhukova L.A. Populyatsionnaya zhizn' lugovykh rastenii. Ioshkar-Ola : Lanar, 1995. 224 s.

26. Glotov N.V. Ob otsenke parametrov vozrastnoi struktury populyatsii rastenii // Zhizn' populyatsii v geterogennoi srede. Ioshkar-Ola, 1998. S. 146-149.

27. Zlobin Yu.A. Teoriya i praktika otsenki vitalitetnogo sostava tsenopopulyatsii rastenii // Botanicheskii zhurnal. 1989. T. 74, № 6. S. 769-781.

28. Zlobin Yu.A. Populyatsionnaya ekologiya rastenii : sovremennoe sostoyanie, tochki rosta. Sumy : Universitetskaya kniga, 2009. 263 s.

29. Kul'tiasov I.M. Ekologiya rastenii. M. : Izd-vo Moskovskogo universiteta, 1982. 384 s.

30. Podgaevskaya E.N., ZolotarevaN.V. Osobennosti proizrastaniya i sostoyanie populyatsii Stipa pennata L. na severnoi granitse rasprostraneniya (Sverdlovskaya oblast') // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya. 2015. № 3 (31). S. 40-53. doi: 10.17223/19988591/31/4

31. Martynenko V.A., Poletaeva I.I., Teteryuk B.Yu., Teteryuk L.V. Biologiya i ekologiya redkikh vidov rastenii Respubliki Komi. Ekaterinburg : UrO RAN, 2003. 183 s.

32. Flora severo-vostoka evropeiskoi chasti SSSR. Semeistva Cyperaseae -Caryophyllaeeae / red. A.I. Tolmachev. L. : Nauka. Leningr. otdelenie, 1976. T. 2. 314 s.

33. Goryshina T.K. Ekologiya rastenii. M. : Vysshaya shkola, 1979. 368 s.

34. Zolotareva N.V., Podgaevskaya E.N., Zolotarev M.P. Nakhodki redkikh vidov vysshikh rastenii v Sverdlovskoi oblasti // Byulleten' Moskovskogo obshchestva ispytatelei prirody. Otdel biologicheskii. 2015. T. 120, vyp. 6. S. 81-83.

35. Balandin S.V., Ladygin I.V. Sostoyanie populyatsii uzkolokal'nogo ural'skogo endemika Astragalus kungurensis (Fabaceae) // Botanicheskii zhurnal. 2008. T. 93, № 11. S. 1715-1724.

36. Molchanov A.A. Vliyanie lesa na okruzhayushchuyu sredu. M. : Nauka, 1973. 359 s.

37. Rakhmanov V.V. Gidroklimaticheskaya rol' lesov. M. : Lesnaya promyshlennost', 1984. 240 s.

38. Zaugol'nova L.B., Denisova L.V., Nikitina C.B. Podkhody k otsenke sostoyaniya tsenopopulyatsii rastenii // Byulleten' Moskovskogo obshchestva ispytatelei prirody. Otdel biologicheskii. 1993. T. 98, vyp. 5. S. 100-106.

39. Klimenko A.A., Zlobin Yu.A. Ustoichivost' i dinamika populyatsii redkikh vidov rastenii na okhranyaemykh prirodnykh territoriyakh // Uspekhi sovremennoi biologii. 2014. T. 134, № 2. S. 181-191.

Особенности произрастания и состояние ценопопуляций Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedsch. на северной границе распространения (Свердловская область)

Аннотация

Vegetation features and cenopopulation condition of Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedsch at the northern border of their occurrence (Sverdlovsk region)

Abstract

События

EasyCookieInfo