Vegetation features and cenopopulation condition of Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedsch at the northern border of their occurrence (Sverdlovsk region) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2017. № 37. DOI: 10.17223/19988591/37/4

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

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.

Download file
Counter downloads: 355

Keywords

эндемик, периферийные популяции, ценотическая приуроченность, морфометрические признаки, демографические параметры, Endemic, periphery populations, coenotic confinement, morphometric features, demographic parameters

Authors

NameOrganizationE-mail
Podgaevskaya Elena N.Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciencesenp@ipae.uran.ru
Zolotareva Natalya V.Institute of Plant and Animal Ecology, Ural Branch of the Russian Academy of Sciencesnvp@ipae.uran.ru
Всего: 2

References

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
Золотарева Н.В., Подгаевская Е.Н. Современное состояние горных степей Свердловской области // Экология. 2012. № 5. С. 331-339.
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.
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.
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.
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
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
Красная книга Свердловской области: животные, растения, грибы / отв. ред. Н.С. Корытин. Екатеринбург : Баско, 2008. 256 с.
Куликов П.В., Золотарёва Н.В., Подгаевская Е.Н. Эндемичные растения Урала во флоре Свердловской области. Екатеринбург : Гощицкий, 2013. 612 с.
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.
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.
Арсланова Л.Р. Морфологическая и кариологическая изменчивость редких южноуральских видов рода Oxytropis DC. : дис.. канд. биол. наук. Уфа, 2015. 248 с.
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.
Князев М.С. Бобовые (Fabaceae Lindl.) Урала : видообразование, географическое распространение, историко-экологические свиты : дис.. д-ра биол. наук. СПб., 2015. 607 с.
Куликов П.В. Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения). Екатеринбург ; Миасс : Геотур, 2005. 537 с.
Рябинина З.Н., Князев М.С. Определитель сосудистых растений Оренбургской области. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2009. 758 с.
Королюк А.Ю. Экологические оптимумы растений юга Сибири // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. 2006. № 12. С. 3-38.
Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). М. : Наука, 1972. 282 с.
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.
Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляции как функция времени и энергетических волновых процессов // Биологические науки. 1975. № 2. С. 7-33.
Ценопопуляции растений (основные понятия и структура) / отв. ред. А.А. Уранов, Т.И. Серебрякова. М. : Наука, 1976. С. 217.
Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии) / отв. ред. Т.И. Серебрякова, Т.Г. Соколова. М. : Наука, 1988. С. 184.
Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3-7.
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.
Жукова Л.А. Популяционная жизнь луговых растений. Йошкар-Ола : Ланар, 1995. 224 с.
Глотов Н.В. Об оценке параметров возрастной структуры популяций растений // Жизнь популяций в гетерогенной среде. Йошкар-Ола, 1998. С. 146-149.
Злобин Ю.А. Теория и практика оценки виталитетного состава ценопопуляций растений // Ботанический журнал. 1989. Т. 74, № 6. С. 769-781.
Злобин Ю.А. Популяционная экология растений : современное состояние, точки роста. Сумы : Университетская книга, 2009. 263 с.
Культиасов И.М. Экология растений. М. : Изд-во Московского университета, 1982. 384 с.
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
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.
Флора северо-востока европейской части СССР. Семейства Cyperасеае -Caryophyllaeeae / ред. А.И. Толмачев. Л. : Наука. Ленингр. отделение, 1976. Т. 2. 314 с.
Горышина Т.К. Экология растений. М. : Высшая школа, 1979. 368 с.
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.
Баландин С.В., Ладыгин И.В. Состояние популяции узколокального уральского эндемика Astragalus kungurensis (Fabaceae) // Ботанический журнал. 2008. Т. 93, № 11. С. 1715-1724.
Молчанов А.А. Влияние леса на окружающую среду. М. : Наука, 1973. 359 с.
Рахманов В.В. Гидроклиматическая роль лесов. М. : Лесная промышленность, 1984. 240 с.
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.
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.
 Vegetation features and cenopopulation condition of<i> Oxytropis spicata</i> (Pall.) O. et B. Fedsch at the northern border of their occurrence (Sverdlovsk region) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2017. №  37. DOI: 10.17223/19988591/37/4

Vegetation features and cenopopulation condition of Oxytropis spicata (Pall.) O. et B. Fedsch at the northern border of their occurrence (Sverdlovsk region) | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2017. № 37. DOI: 10.17223/19988591/37/4

Download full-text version
Counter downloads: 1598