Функциональные признаки и онтогенетическая структура ценопопуляций Ziziphora clinopodioides (Lamiaceae) на границе ареала в Республике Хакасия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучено варьирование функциональных признаков полукустарничка Ziziphora clinopodioides и онтогенетического спектра четырех ценопопуляций на восточной границе распространения (Республика Хакасия). Выявлены экологические факторы, влияющие на функциональные признаки и соотношение особей разных онтогенетических состояний. Установлено, что нарушенные степи на песчаных почвах c наличием камней и низким увлажнением представляют собой экологический оптимум данного вида. В этих условиях показатели большинства изученных функциональных признаков (число вегетативных побегов на 1 составную скелетную ось, число генеративных побегов с паракладиями, число паракладиев, число цветков в паракладиях, число цветков в главном соцветии) достигают наибольших значений. В ненарушенных степях на супесчаных почвах с умеренным увлажнением Z. clinopodioides находится в неблагоприятных условиях и формирует особи с минимальными значениями функциональных признаков. Все исследованные ценопопуляции нормальные, полно- и неполночленные. Левосторонний и бимодальный онтогенетические спектры формируются в нарушенных степях на песчаных почвах с наличием камней и низким увлажнением; в ненарушенной степи на супесчаной почве с умеренным увлажнением тип спектра бимодальный. Плотность особей зависит от степени задернованности сообщества и антропогенной нагрузки. При увеличении общего проективного покрытия и отсутствии антропогенного воздействия плотность особей уменьшается. Обсуждаются причины перестройки функциональных признаков и изменений в онтогенетическом спектре ценопопуляций Z. clinopodioides под влиянием разных экологических факторов на границе ареала.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. Н. Барсукова

Хакасский государственный университет им. Н. Ф. Катанова; Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: saphronovairina@mail.ru
Россия, пр. Ленина, 90, Абакан, 655017; ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

В. Н. Годин

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: godinvn@yandex.ru
Россия, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

В. А. Черемушкина

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: cher.51@mail.ru
Россия, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

А. Ю. Асташенков

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: astal@bk.ru
Россия, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

Г. Р. Денисова

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: gulnoria@mail.ru
Россия, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

А. А. Гусева

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: guseva.sc@list.ru
Россия, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

Список литературы

  1. [Abramova et al.] Абрамова Л.М., Каримова О.А., Андреева И.З. 2013. К экологии и биологии Althaea officinalis L. (Malvaceae) на северной границе ареала (Республика Башкортостан). – Сиб. экол. журн. 4: 551–563.
  2. [Akhmedov et al.] Ахмедов А.К., Черемушкина В.А., Шомуродов Х.Ф. 2017. Онтогенез и онтогенетическая структура ценопопуляций Lagochilus inebrians в Узбекистане. – Вестн. Оренб. гос. унив. 206(6): 63–70.
  3. [Astashenkov et al.] Асташенков А.Ю., Годин В.Н., Черемушкина В.А., Таловская Е.Б. 2022. Анализ функциональных признаков и структура их связей в ценопопуляциях Panzerina lanata (Lamiaceae). – Бот. журн. 107(6): 544–560. https://doi.org/10.31857/S0006813622060047
  4. Astashenkov A.Yu., Cheryomushkina V.A., Boboev M.T. 2023. The population structure of Nepeta pamirensis at different altitudes in the Pamirs (Tajikistan). – Plant Science Today. 11(1): 281–287. https://doi.org/10.14719/pst.2630
  5. [Bobokalonov] Бобокалонов К.А. 2022. Биоморфология видов рода Ziziphora L. и структура их ценопопуляций в Таджикистане: Автореф. дис. …канд. биол. наук. Новосибирск. 18 с.
  6. [Cheryomushkina et al.] Черемушкина В.А., Каулинь А.Г., Голубева Д.В. 2002. Онтогенез зизифоры пахучковидной (Ziziphora clinopodioides Lam.). – В кн.: Онтогенетический атлас лекарственных растений. Учебное пособие. Т. 3. Йошкар-Ола. С. 51–55.
  7. [Cheryomyshkina et al.] Черемушкина В.А., Асташенков А.Ю., Гусева А.А., Денисова Г.Р. 2016. Эколого-ценотическая характеристика, структура ценопопуляций и онтогенез Lagochilus ilicifolius (Lamiaceae) в Туве. – Раст. ресурсы. 52(3): 381–396.
  8. [Cheryomyshkina, Bobokalonov] Черемушкина В.А., Бобокалонов К.А. 2020. Жизненная форма, онтогенез и онтогенетическая структура ценопопуляций Ziziphora suffruticosa в Таджикистане. – Раст. мир Азиат. России. 38(2): 25–33. https://doi.org/10.21782/RMAR1995-2449-2020-2(25-33)
  9. Cheryomushkina V.A., Guseva A.A., Talovskaya E.B., Astashenkov A.Yu. 2022. Dwarf subshrub morphological structure variety in species of the genus Scutellaria (Lamiaceae) under different growing conditions. – Taiwania. 67(1): 146–154. https://doi.org/10.6165/tai.2022.67.146
  10. Cornelissen J.H.C., Lavorel S., Garnier E., Díaz S., Buchmann N., Gurvich D.E., …, Poorter H. 2003. A handbook of protocols for standardised and easy measurement of plant functional traits worldwide. – Austral. J. Bot. 51(4): 335–380. https://doi.org/10.1071/BT02124
  11. [Denisova et al.] Денисова Г.Р., Черемушкина В.А., Асташенков А.Ю., Таловская Е.Б. 2018. Онтоморфогенез и оценка состояния ценопопуляций Dracocephalum argunense (Lamiaceae) на границе ареала. – Бот. журн. 103(4): 427–440. https://doi.org/10.1134/S0006813618040014
  12. [Denisova et al.] Денисова Г.Р., Черемушкина В.А., Асташенков А.Ю., Таловская Е.Б. 2022. Динамика онтогенетической структуры ценопопуляций Dracocephalum fruticulosum Stephan (Lamiaceae, Magnoliopsida) в Туве. – Поволж. экол. журн. 3: 255–267. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2022-3-255-267
  13. [Doron’kin] Доронькин В.М. 1997. Ziziphora L. – Зизифора. – В кн.: Флора Сибири. Т. 11. Новосибирск. С. 202–203.
  14. [Dzhuraev] Джураев А.Д. 1975. Биолого-экологические группы и жизненные формы растительности первичных осыпей Гиссарского хребта. – В кн.: Вопросы интродукции и биологии растений. Душанбе. С. 38–50.
  15. [Fardeeva et al.] Фардеева М.Б., Исламова Г.Р., Чижикова Н.А. 2014. Пространственно-онтогенетическая структура ценопопуляций Vaccinium myrtillus (Ericaceae) близ южной границы ареала (Республика Татарстан). – Раст. ресурсы. 50(3): 376–397.
  16. Garnier E., Navas M.-L., Grigulis K. 2016. Plant Functional Diversity. Oxford. 231 p.
  17. [Glotov] Глотов Н.В. 1998. Об оценке параметров возрастной структуры популяций растений. – В сб.: Жизнь популяций в гетерогенной среде. Ч. 1. Йошкар-Ола. С. 146–149.
  18. [Gulis] Гулис А.Л. 2008. Влияние степени увлажнения субстрата на рост и развитие некоторых представителей рода Rhododendron L. – Бюлл. Никит. бот. сада. 97: 22–25.
  19. [Guseva, Cheryomyshkina] Гусева А.А., Черемушкина В.А. 2017. Морфогенез и состояние ценопопуляций эндемичного вида Scutellaria tuvensis (Lamiaceae). – Бюлл. МОИП. Отд. Биол. 122(2): 68–77.
  20. Hazrati S., Govahi M., Sedaghat M., Beyraghdar Kashkooli A. 2020. A comparative study of essential oil profile, antibacterial and antioxidant activities of two cultivated Ziziphora species (Z. clinopodioides and Z. tenuior). – Industr. Сrops Prod. 157: 112942. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2020.112942
  21. Hedge I.C. 1990. Ziziphora L. – In: Flora of Pakistan. 192. P. 224.
  22. [Kachinskii] Качинский Н.А. 1958. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. М. 192 с.
  23. Keshavarzi M., Jahandideh R., Nazem Bokaee Z. 2008. Morphological and anatomical studies on Ziziphora clinopodioides Lam. (Labiatae). – Pakistan J. Biol. Sci. 11(23): 2599–2605. https://doi.org/10.3923/pjbs.2008.2599.2605
  24. [Kirillova, Kirillov] Кириллова И.А., Кириллов Д.В. 2023. Жизнь на краю ареала: сравнительное изучение центральных и краевых популяций Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae) на европейском северо-востоке России. – Вестн. Моск. унив. 78(2): 95–101. https://doi.org/10.55959/MSU0137-0952-16-78-2-9
  25. [Kishchenko] Кищенко И.Т. 2017. Сезонный рост и развитие Juniperus communis L. в таежной зоне. – Лесн. журн. 3: 31–39. https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2017.3.31
  26. [Kolegova et al.] Колегова Е.Б., Черемушкина В.А., Макунина Н.И., Быструшкин А.Г. 2013. Онтогенетическая структура и оценка состояния ценопопуляций Thymus marschallianus (Lamiaceae) на Южном Урале и на Алтае. – Раст. ресурсы. 3: 341–352.
  27. [Korchagin] Корчагин А.А. 1964. Видовой (флористический) состав растительных сообществ и методы его изучения. – В кн.: Полевая геоботаника. Т. 3. М.; Л. С. 39–62.
  28. [Korolyuk et al.] Королюк Е.А., Кениг В., Ткачев А.В. 2002. Состав эфирного масла зизифоры пахучковидной (Ziziphora clinopodioides Lam.) из Алтайского края и Республики Алтай. – Химия раст. сырья. 1: 49–52.
  29. Kosiński M. 1994. Roslinnośc piargów wysokogórskich: ekologia i zróżnicowanie. – Wiad. Bot. 38(3–4): 45–52.
  30. [Kovalenko] Коваленко I.М. 2005. Структура популяцiй домiнантiв травяно-чагарничкового ярусу в лiсових фiтоценозах Деснянсько-Старогутського нацiонального природного парку. Вiталiтетна структура. – Україн. бот. журн. 62(5): 707–714.
  31. [Kravtsova] Кравцова Л.П. 2019. Изучение фенологических особенностей лекарственных растений семейства Lamiaceae Lindl. при интродукции в Хакасии. – Вестн. Тверск. гос. унив. 55(3): 123–129. https://doi.org/10.26456/vtbio104
  32. [Lashchinskii, Talovskaya] Лащинский Н.Н., Таловская Е.Б. 2020. Характеристика популяции Thymus reverdattoanus (Lamiaceae) на юге ареала (Надымский район, Ямало-Ненецкий автономный округ). – Бот. журн. 105(7): 687–696. https://doi.org/10.31857/S0006813620070054
  33. Lavorel S., Díaz S., Cornelissen J.H.C. 2007. Plant functional types: Are we getting any closer to the Holy Grail? – Terrestrial Ecosystems in a Changing World. P. 149–164.
  34. [Makunina] Макунина Н.И. 2016. Растительность лесостепи Западно-Сибирской равнины и АлтаеСаянской горной области. Новосибирск. 183 с.
  35. [Mezhgosudarstvennyi…] Межгосударственный стандарт. 2015. ГОСТ 12071–2014. Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. М. 10 с.
  36. [Mezhgosudarstvennyi…] Межгосударственный стандарт. 2016. ГОСТ 5180–2015. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик. М. 23 с.
  37. [Mezhgosudarstvennyi…] Межгосударственный стандарт. 2019. ГОСТ 12536–2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. М. 20 с.
  38. [Mustafina et al.] Мустафина А.Н., Абрамова Л.М., Голованов Я.М., Каримова О.А. 2021. Экология и структура ценопопуляций Zygophyllum pinnatum Cham. (Zygophyllaceae) в Предуралье и Западном Казахстане. – Бюлл. МОИП. Отд. Биол. 126(4): 22–36.
  39. [Odum] Одум Ю. 1975. Основы экологии. М. 740 с.
  40. [Onipchenko et al.] Онипченко В.Г., Дудова К.В., Гулов Д.М., Ахметжанова А.А., Текеев Д.К., Елумеева Т.Г. 2022. Функциональные признаки листьев растений важны для формирования состава альпийских растительных сообществ. – Журн. общ. биол. 83(2): 127–137. https://doi.org/10.31857/S004445962202004X
  41. [Prokop’ev et al.] Прокопьев А.С., Катаева Т.Н., Мачкинис Е.Ю. 2016. Характеристика ценопопуляций Thymus jenisseensis и T. marschallianus (Lamiaceae) на юге Томской области. – Раст. ресурсы. 52(2): 239–254.
  42. [Rastitel’nyi pokrov…] Растительный покров Хакасии. 1976. Новосибирск. 423 с.
  43. [Sandanov, Rosbakh] Санданов Д.В., Росбах С. 2019. Демографическая структура ценопопуляций Scutellaria baicalensis Georgi в связи с климатическими градиентами и локальными факторами. – Экология. 3: 236–239. https://doi.org/10.1134/S0367059719030168
  44. Tabaripour R., Sheidai M., Mehdi Talebi S., Noormohammadi Z. 2020. Population genetic and phylo-geographic analyses of Ziziphora clinopodioides Lam. (Lamiaceae), “kakuti-e kuhi”: An attempt to delimit its subspecies. – Caryologia. 73(2): 99–110. https://doi.org/10.13128/caryologia-573
  45. [Talovskaya, Cheryomyshkina] Таловская Е.Б., Черемушкина В.А. 2018. Онтогенетическая структура ценопопуляций Thymus roseus (Lamiaceae) в Восточном Казахстане. – Раст. мир Азиат. России. 31(3): 61–65. https://doi.org/10.21782/RMAR1995-2449-2018-3(61-65)
  46. Talovskaya E.B., Cheryomushkina V.A. 2022. Morphological variations of Thymus L. in the vegetation belts of the Tien Shan mountains (Central Asia). – Botany. 100(6): 499–508. https://doi.org/10.1139/cjb-2021-0101
  47. [Talovskaya et al.] Таловская Е.Б., Черемушкина В.А., Асташенков А.Ю., Гусева А.А. 2017. Морфологическая адаптация Thymus roseus (Lamiaceae) в Восточном Казахстане. – Бот. журн. 102(9): 1232–1248. https://doi.org/10.1134/S0006813617090034
  48. [Talovskaya et al.] Таловская Е.Б., Черемушкина В.А., Денисова Г.Р. 2018. Морфологическая адаптация видов рода Thymus (Lamiaceae) в Якутии. – Сиб. экол. журн. 6: 736–749. https://doi.org/10.15372/SEJ20180608
  49. [Tsatsenkin] Цаценкин И.А. 1967. Экологические шкалы для растений пастбищ и сенокосов горных и равнинных районов Средней Азии, Алтая и Урала. Душанбе. 226 с.
  50. [Tsenopopulyatsii…] Ценопопуляции растений (основные понятия и структура). 1976. М. 217 с.
  51. [Tsenopopulyatsii…] Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии). 1988. М. 182 с.
  52. [Uranov] Уранов А.А. 1975. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов. – Биол. науки. 2: 7–34.
  53. Violle C., Navas M.L., Vile D., Kazakou E., Fortunel C., Hummel I., Garnier E. 2007. Let the concept of trait be functional! – Oikos. 116: 882–892. https://doi.org/10.1111/j.2007.0030-1299.15559.x
  54. [Vodolazova et al.] Водолазова С.В., Мяделец М.А., Карпова М.Р., Саранчина Ю.В. 2011. Антимикробная активность эфирных масел и водных извлечений из лекарственных растений Хакасии. – Сиб. мед. журн. 26(2): 54–58.
  55. WFO: World Flora Online. 2024. http://www.worldfloraonline.org. (Accessed 09.01.2024).
  56. [Yegorova, Suleimanova] Егорова Н.Ю., Сулейманова В.Н. 2021. Виталитет и жизненность Rubus arcticus L. (Rosaceae) вблизи южной границы ареала в пределах Кировской области. – Вестн. Сев.-Вост. федер. унив. 84(4): 5–14.
  57. [Yershova] Ершова Э.А. 1995. Антропогенная динамика растительности юга средней Сибири. Препринт. Новосибирск. 27 с.
  58. [Yuzepchuk] Юзепчук С.В. 1954. Зизифора – Ziziphora L. – В кн.: Флора СССР. Т. XXI. М.; Л. C. 398–399.
  59. [Zakharenko, Sevast’yanov] Захаренко Г.С., Севастьянов В.Е. 2021. Влияние погодно-климатических условий на развитие вегетативных побегов и генеративных органов у кедра ливанского (Cedrus libani A. Rich.) в Крыму. – Экосистемы. 27: 128–138. https://doi.org/10.37279/2414-4738-2021-27-128-138
  60. [Zaugol’nova] Заугольнова Л.Б. 1994. Структура популяций семенных растений и проблемы их мониторинга: Автореф. дис. … док. биол. наук. СПб. 70 с.
  61. [Zhivotovskii] Животовский Л.А. 1979. Показатель сходства популяций по полиморфным признакам. – Журн. общ. биол. 40(4): 587–602.
  62. [Zhivotovskii] Животовский Л.А. 2001. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений. – Экология. 1: 3–7.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распределение ценопопуляций Ziziphora clinopodioides в плоскости главных компонент (а) и факторная структура изменчивости признаков (б). По оси X – первая главная компонента (фактор 1), по оси Y – вторая главная компонента (фактор 2). А – длина составной скелетной оси, см; B – число вегетативных побегов на 1 составную скелетную ось, шт.; С – длина вегетативного побега, см; D – число генеративных побегов с паракладиями, шт.; E – число паракладиев, шт.; F – число цветков в паракладиях, шт.; G – число цветков в главном соцветии, шт.; H – длина ксилоподия, см; I – биомасса особи, г. ЦП 1–4 – номера ценопопуляций.

Скачать (99KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграммы размаха значений функциональных признаков, связанных с первой главной компонентой, в ценопопуляциях Ziziphora clinopodioides. По оси X – 1 – нарушенные степи на песчаных почвах с наличием камней и низким увлажнением (ЦП 1–3); 2 – ненарушенная степь на супесчаной почве с умеренным увлажнением (ЦП 4); по оси Y – размах значений функционального признака; a – число вегетативных побегов на 1 составную скелетную ось, шт.; b – число генеративных побегов с паракладиями, шт.; c – число паракладиев, шт.; d – число цветков в паракладиях, шт.; e – число цветков в главном соцветии, шт.; f – длина вегетативного побега, см. Значения критерия Манна–Уитни (U) варьировали от 3.7 до 12.3 при p < 0.05.

Скачать (243KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Диаграммы размаха значений функциональных признаков, связанных со второй главной компонентой, в ценопопуляциях Ziziphora clinopodioides. По оси X – 1 – подвижный субстрат (ЦП 3); 2 – неподвижный субстрат (ЦП 1, 2, 4); по оси Y – размах значений функционального признака; a – длина составной скелетной оси, см; b – длина ксилоподия, см; c – биомасса особи, г. Значения критерия Манна–Уитни (U) варьировали от 2.1 до 11.4 при p < 0.05.

Скачать (160KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Онтогенетические спектры ценопопуляций Ziziphora clinopodioides. По оси Х – онтогенетические состояния; по оси Y – доля особей разных онтогенетических состояний в ценопопуляциях, %. ЦП 1–4 – номера ценопопуляций.

Скачать (170KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024