The spectrum of sexual forms in the forest flora of the Central Ciscaucasia
We examined the sexual status of each of 683 species in the forest flora of the Central Ciscaucasia. In 36.9% (252 species) of seed plants in this flora we found eight forms of sexual differentiation: gynodioecy (79 species, 11.6%), monoecy (55 species, 8.1%), andromonoecy (45 species, 6.6%), gynomonoecy (33 species, 4.8%), dioecy (29 species, 4.2%), polygamomonoecy (5 species, 0.7%), androdioecy (5 species, 0.7%) and trioecy (1 species, 0.1%). Widespread occurrence of gynodioecy (11.6%) most likely reflects an overall high proportion of this sexual form in angiosperms in the temperate zone of the Earth. In the forest flora of the Central Ciscaucasia a high proportion of diclinous species is found in dicotyledonous plants and a low proportion of non-hermaphroditic species -in monocotyledonous plants (39.8 and 25.7%, respectively). Subclasses of angiosperms differ both in degrees of sexual differentiation and in diversity of the spectrum of sexual forms. In our study, at the family level, 40 of 89 families in the forest flora only contain hermaphroditic taxa (Alliaceae, Caprifoliaceae, Fumariaceae, Juncaceae, Orchidaceae, Orobanchaceae, Potamogetonaceae, Primulaceae, Rubiaceae, Solanaceae, Violaceae, etc.). 24 of 89 families have mixed sex expression types (hermaphroditic and non-hermaphroditic) within a family (Poaceae, Asteraceae, Rosaceae, Apiaceae, Fabaceae, Brassicaceae, Scrophulariaceae, Lamiaceae, Cyperaceae, Caryophyllaceae, etc.). Of 89 families of angiosperms, 25 families include species with only unisexual flowers: Aceraceae, Betulaceae, Chenopodiaceae, Euphorbiaceae, Salicaceae, Sparganiaceae, Typhaceae, etc. At the genus level, 195 of 334 genera only contain hermaphroditic taxa (Allium, Epilobium, Festuca, Juncus, Lathyrus, Orobanche, Potamogeton, Rosa, Rubus, Scrophularia, Trifolium, Veronica, Vicia, Viola, etc.); 39 of them include hermaphroditic and non-hermaphroditic taxa (campanula, cerastium, Geranium, Potentilla, Polygonatum, Ranunculus, Silene, Verbascum, etc.), 100 of them are exclusively non-hermaphroditic taxa (Acer, Betula, carex, chenopodium, Euphorbia, Populus, Rumex, Salix, Stellaria, Typha, etc.). Sexual forms of plants have different sets of tools for xenogamy, as well as different flowering strategies and tactics: dioecy (complete idiogamy exclusion), gynomonoecy (presence of sporophytic self-incompatibility systems), andromonoecy (increasing the number of staminate flowers and strict protandry of flowers and whole inflorescences), gynodioecy (xenogamy in female plants) and monoecy (clearly expressed protogyny). Different types of forests (beech, oak, ash, poplar, willow and alder) are characterized by similar values of proportion of non-hermaphroditic species, which ranges from 36.9 to 41.3%.
Keywords
половые формы,
флора,
леса,
Центральное Предкавказье,
sexual forms,
flora,
forests,
Central CiscaucasiaAuthors
Shevchenko Nikolay E. | Moscow Pedagogical State University | ne_shevchenko@mail.ru |
Godin Vladimir N. | Moscow Pedagogical State University | godinvn@yandex.ru |
Всего: 2
References
Darwin C. The different forms of flowers on the plants of the same species. L. : Murray, 1877. 307 p.
Демьянова Е.И. Спектр половых типов и форм в локальных флорах Урала (Предуралья и Зауралья) // Ботанический журнал. 2011. Т. 96, № 10. С. 1297-1315.
Steiner K.E. Dioecism and its correlates in the Cape flora of South Africa // Amer. J. Bot. 1988. Vol. 75, № 11. P. 1742-1754.
Sakai A.K., Wagner W.L., Ferguson D.M., Herbst D.R. Origins of dioecy in the Hawaiian flora // Ecology. 1995. Vol. 76, № 8. P. 2517-2529.
Yampolsky C., Yampolsky H. Distribution of sex forms in the phanerogamic flora // Bibl. Genet. 1922. Vol. 3. P. 1-62.
Kay Q.O., Stevens D.P. The frequency, distribution and reproductive biology of dioecious species in the native flora of Britain and Ireland // Bot. J. Linn. Soc. 1986. Vol. 92, № 1. P. 39-64.
Шевченко Н.Е., Белоус В.Н. Конспект флоры лесов Центрального Предкавказья. Ставрополь : Параграф, 2014. 136 с.
Юнатов А.А. Типы и содержание геоботанических исследований. Выбор пробных площадей и заложение экологических профилей // Полевая геоботаника / под общ. ред. Е.М. Лавренко, А.А. Корчагина. М. ; Л. : Наука, 1964. Т. 3. С. 9-36.
Методологические подходы к экологической оценке лесного покрова в бассейне малой реки / под ред. Л.Б. Заугольновой, Т.Ю. Браславской. М. : Товарищество научных изданий КМК, 2010. 383 с.
Погребняк П.С. Основы лесной типологии. Киев : Изд-во АН УССР, 1955. 439 с.
Флора европейской части СССР / отв. ред. Ан.А. Федоров. Л. : Наука, 1974. Т. 1. 404 с.
Флора европейской части СССР / отв. ред. Ан.А. Федоров. Л. : Наука, 1976. Т. 2. 236 с.
Флора европейской части СССР / отв. ред. Ан.А. Федоров. Л. : Наука, 1978. Т. 3. 259 с.
Флора европейской части СССР / отв. ред. Ан.А. Федоров. Л. : Наука, 1979. Т. 4. 355 с.
Флора европейской части СССР / отв. ред. Ан.А. Федоров. Л. : Наука, 1981. Т. 5. 380 с.
Флора европейской части СССР / отв. ред. Ан.А. Федоров. Л. : Наука, 1987. Т. 6. 254 с.
Флора европейской части СССР / отв. ред. Н.Н. Цвелев. СПб. : Наука, 1994. Т. 7. 317 с.
Флора европейской части СССР / отв. ред. Н.Н. Цвелев. Л. : Наука, 1989. Т. 8. 412 с.
Флора Восточной Европы / отв. ред. Н.Н. Цвелев. СПб. : Мир и семья-95, 1996. Т. 9. 456 с.
Флора Восточной Европы / отв. ред. Н.Н. Цвелев. СПб. : Мир и семья, 2001. Т. 10. 670 с.
Флора Восточной Европы / Отв. ред. Н.Н. Цвелев. М.; СПб. : Товарищество научных изданий КМК, 2004. Т. 11. 536 с.
Knuth P. Handbuch der Blutenbiologie. Leipzig : Verlag von Wilhelm Engelmann, 1898. Bd. I. 400 s.
Knuth P. Handbuch der Blutenbiologie. Leipzig : Verlag von Wilhelm Engelmann, 1898. Bd. II, T. I. 696 s.
Knuth P. Handbuch der Blutenbiologie. Leipzig : Verlag von Wilhelm Engelmann, 1899. Bd. II, T. II. 705 s.
Knuth P. Handbuch der Blutenbiologie. Leipzig : Verlag von Wilhelm Engelmann, 1904. Bd. III, T. I. 570 s.
Knuth P. Handbuch der Blutenbiologie. Leipzig : Verlag von Wilhelm Engelmann, 1905. Bd. III, T. II. 598 s.
Sakai A.K., Weller S.G. Gender and sexual dimorphism in flowering plants // Gender and sexual dimorphism in flowering plants. Springer, 1999. P. 1-31.
Годин В.Н. Половая дифференциация у растений. Термины и понятия // Журнал общей биологии. 2007. Т. 68, № 2. С. 98-108.
Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. М. : Высшая школа, 1962. 378 с.
Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб. : Мир и семья-95, 1995. 992 с.
Takhtajan A. Flowering plants. Springer, 2009. 871 p.
Jaimes I., Ramirez N. Breeding systems in a secondary deciduous forest in Venezuela: The importance of life form, habitat, and pollination specificity // Plant Syst. Evol. 1999. Vol. 215, № 1-4. P. 23-36.
Tabla V.P., Bullock S. La polinizacion en la selva tropical de Chamela // Historia natural de Chamela. Mexico : Instituto de Biologia, UNAM, 2002. P. 499-515.
Bullock S.H. Breeding systems in the flora of a tropical deciduous forest in Mexico // Biotropica. 1985. Vol. 17, № 4. P. 287-301.
Ruiz-Zapata T., ArroyoM.T.K. Plant reproductive ecology of a secondary deciduous tropical forest in Venezuela // Biotropica. 1978. Vol. 10, № 3. P. 221-230.
Machado I.C., Lopes A.V., Sazima M. Plant sexual systems and a review of the breeding system studies in the Caatinga, a Brazilian tropical dry forest // Ann. Bot. 2006. Vol. 97, № 2. P. 277-287.
Flores S., Schemske D.W. Dioecy and monoecy in the flora of Puerto Rico and the Virgin Islands: ecological correlates // Biotropica. 1984. Vol. 16, № 2. P. 132-139.
Daumann E. Tier-, Wind- und Wasserblutigkeit in der tschechoslowakischen Flora. II. Dicotyledonen. III. Angiospermen zasammenfassend // Preslia. 1972. Vol. 44, № 1. P. 2836.
Daumann E., Synek F. Tier-, Wind- und Wasserblutigkeit in der tschechoslowakischen Flora. I. Monocotyledonen // Osterr. Bot. Zeit. 1968. Vol. 115, № 4/5. P. 427-433.
Nettancourt D. Incompatibility in Angiosperms. N. Y. : Springer, 1977. 230 p.
Пономарёв А.Н. О протерандрии у зонтичных // Доклады академии наук СССР 1960. Т. 135, № 3. С. 750-752.
Renner S.S., Ricklefs R.E. Dioecy and its correlates in the flowering plants // Amer. J. Bot. 1995. Vol. 82, № 5. P. 596-606.
Годин В.Н., Демьянова Е.И. О распространении гинодиэции у цветковых растений // Ботанический журнал. 2013. Т. 98, № 12. C. 1465-1487.
Шмидт В.М. Статистические методы в сравнительной флористике. Л. : Изд-во ЛГУ, 1980. 176 с.
Годин В.Н. Половые формы и их экологические корреляции у древесных голосеменных и покрытосеменных растений Сибири // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2014. № 4(28). С. 17-36.
Годин В.Н. Половой полиморфизм двудольных растений в Сибири // Сибирский экологический журнал. 2014. № 5. С. 679-688.
Годин В.Н. Половые формы и их экологические корреляции у растений класса Liliopsida в Сибири // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2015. № 2(30). С. 46-69.
Delannay X. La gynodioecie chez les angiospermes // Natur. belges. 1978. Vol. 59, № 8/9. P. 223-237.