On the Lichen Diversity of Psammophytic Grass Communities in the Southern Non-Chernozem Zone of Russia | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2023. № 62. DOI: 10.17223/19988591/62/3

On the Lichen Diversity of Psammophytic Grass Communities in the Southern Non-Chernozem Zone of Russia

The diagnostic role of lichens associated with their indicator properties is reflected at different levels of the syntaxonomical hierarchy of psammophytic grass vegetation. The aims of this article are to characterise the diversity of the lichen groupings of psammophytic grass communities in the Southern Non-Chernozem zone of Russia and to evaluate the indicator and diagnostic capabilities of lichens in the classification of this type of vegetation. The authors used 106 releves for the analysis made within Bryansk, Kaluga, and Smolensk oblasts of Russia (between 52°00' and 54°50' N, 30°60' and 36°30' E). The climate of the oblasts is temperate continental with moderately cold winters and moderately warm summers. According to the botanico-geographical zoning, the territory of the study area is divided by conditional boundaries of three sub-provinces: Valdaisk-Onezhskaya (Eurasian taiga zone), where broad-leaved-spruce forests on soddy-pod-zolic soils are zonal; Polesskaya (Eastern European broad-leaved forest zone) with zonal broad-leaved forests with spruce on soddy-podzolic and gray forest soils; Central Russian (Eastern European broad-leaved forest zone), where broad-leaved forests without spruce on gray forest soils are zonal. Vegetation classification was implemented using the J. Braun-Blanquet approach. The lichens with a coefficient value above 20 (p < 0.05) and constancy above 20% were assigned to the diagnostic species for the syntaxa. The ecological regimes of habitats of communities were assessed using the scales of H. Ellenberg and E. Landolt based on unweighted average values in the JUICE program. DCA-ordination is implemented using the R package (https://www.r-project.org) integrated with the JUICE. The correlation of ordination axes with environmental factors was determined using the Kendall correlation coefficient in the PC-ORD 5.0 program. The differences in habitats of the established syntaxa according to the studied environmental factors were assessed by the Krusker-Wallace test. The releves used for the analysis belong to 3 associations within 3 alliances and 2 orders of the class of psammophytic grass vegetation of Europe Koelerio-Corynephoretea canescentis Klika in Klika et Novak 1941; and 5 more releves belong to non-rank ‘communities’ within the same class representing different stages and ecological and geographical variants of the settlement of psammophytic habitats. The terricolous lichen groupings of the examined psammophytic communities include 36 species and show considerable similarity with that in the pine forests of the region. The richness in lichens in communities from the subtaiga is twice as high as in the sample of releves from the broad-leaved forest zone. In watershed psammophytic communities of the broad-leaved forest zone, this indicator is the lowest, and the noted lichen species are mainly eurytopic and widespread. A trend towards a greater azonal nature of the terric-olous lichen groupings of psammophytic communities was revealed in the broad-leaved forest zone, while in the southern subtaiga, the composition of lichens of such phyto-coenoses has well-defined boreal features. A small number of lichens show high fidelity to individual syntaxa, determined on the basis of constancy indicators and values of the statistical φ-coefficient. Not a single species is characterised by its high value, despite the high rates of constancy of some species in certain coenofloras. Therefore, in our opinion, it is inappropriate to include the listed species in the diagnostic combinations of the corresponding syntaxa. Using the DCA-ordination method, it was demonstrated that the gradients of lichen groupings parameters have the highest correlation at a statistically significant level with the complex gradient of the mineral nitrogen richness of the substrate and light. The article contains 3 Figures, 3 Tables, 54 References.

Download file
Counter downloads: 22

Keywords

terricolous lichens, psammophytic vegetation, syntaxonomy, Southern Non-Chernozem zone of Russia

Authors

NameOrganizationE-mail
Muchnik Evgenia E.Institute of Forest Science RASemuchnik@outlook.com
Kupreev Vadim E.Bryansk State University named after Academician I.G. Petrovskymimiparcs@gmail.com
Semenishchenkov Yuri A.Bryansk State University named after Academician I.G. Petrovskyyuricek@yandex.ru
Всего: 3

References

Сукачев В.Н. Избранные труды в трех томах. Т. 3: Проблемы фитоценологии. Л.: Наука, 1957. 543 с.
Юркевич И.Д., Ловчий Н.Ф., Гельтман В.С. Леса Белорусского Полесья (геоботанические исследования). Минск: Наука и техника, 1977. 288 с.
Aikio S., Vare H., Strommer R. Soil microbial activity and biomass in the primary succession of a dry heath forest // Soil Biology and Biochemistry. 2000. № 32 (8-9). PP. 10911100.
Bowker M.A. Biological soil crust rehabilitation in theory and practice: an underexploited opportunity // Restoration Ecology. 2007. № 15 (1). Pp. 13-23. 10.1111/j. 1526-100X.2006.00185.x.
Рахмонов О., Щипек Т. Формирование псаммофитной растительности на антропогенных биотопах внутриматериковых песков южной Польши // Вопросы степеведения. 2010. № 8. С. 96-100.
Дулепова Н.А. Флора и растительность развеваемых песков Забайкалья: дис.. канд. биол. наук. Новосибирск, 2014. 243 с.
Степанович И.М. О сообществах Corynephoretum canescentis и Koelerietum glaucae в бассейне реки Вилии (БССР) // Ботанический журнал. 1988. Т. 73, № 7. С. 998-1011.
Булохов А.Д. Травяная растительность Юго-Западного Нечерноземья России. Брянск: Изд. БГУ, 2001. 296 с.
Picon-Cochard C., Coll L., Balandier P. The role of below-ground competition during early stages of secondary succession: the case of 3-year-old Scots pine (Pinus sylvestris L.) seedlings in an abandoned grassland // Oecologia. 2006. № 148 (3). PP. 373-383.
Rūsiņa S. Latvijas mezofīto un kserofīto zālāju daudzveidība un kontaktsabiedrības: Promocijas darbs. Rīga, 2006. 218 l.
Stankeviciute J. The succession of sand vegetation at the Lithuanian seacoast // Bot. Lithuania. 2006. № 12 (3). РР. 139-156.
Яцына А.П. Современная инвентаризация и флористическая дифференциация напочвенного покрова сосняка лишайникового Беларуси // Вестник Витебского государственного университетата им. П.М. Машерова. 2011. № 4 (64). С. 45-48.
Фучило Я.Д., Рябухин А.Ю., Сбитная М.В., Кайдык В.Ю., Левин С.В. Естественное возобновление сосны обыкновенной в условиях Восточного Полесья Украины // Лесной журнал. 2015. № 1. С. 71-77.
Kupreev V.E., Semenishchenkov Yu.A., Teleganova V.V., Muchnik E.E. Ecological and floristic features of pioneer grass vegetation on automorphic sandy soils as a pine-forest recovery phase in the Southern part of the Nonchernozem zone of Russia // Contemporary problems of ecology. 2020. № 13 (1). РР. 26-45.
Природа болотно-лесных систем Карелии и пути их освоения. Петрозаводск: Карельский филиал АН СССР, 1982. 166 c.
Онипченко В. Г. Функциональная фитоценология: синэкология растений. М.: Красанд, 2013. 576 с.
Bu C., Wu S., Zhang K., Yang Y., Gao G. Biological soil crusts: An eco-adaptive biological conservative mechanism and implications for ecological restoration // Plant Biosystems. 2015. № 149 (2). PP. 364-373.
De Vasconcelosa T.L., De Oliveiraa A.K., Pereiraa E.C., Da Silva N.H., Vicentec C., Legazc M.-E. The lichen Cladonia verticillaris retains and modifies mineral soil particles inside the thallus // Catena. 2015. № 135. PP. 70-77.
Li Y.F., Li Z.W., Jia Y.H., Zhang K. Biological soil crust formation under artificial vegetation effect and its properties in the Mugetan sandy land, northeastern Qinghai-Tibet Plateau // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2016. № 39. PP. 1-16.
Asplund J., Wardle D.A. How lichens impact on terrestrial community and ecosystem properties // Biol. Rew. 2017. № 92 (3). PP. 1720-1738.
Булохов А.Д. Новые ассоциации класса Trifolio-Geranietea sanguinei Th. Muller 1961 в Брянской области // Растительность России. 2013. № 22. С. 3-10.
Булохов А.Д. Термофильные сообщества железнодорожных насыпей в Южном Нечерноземье России (в пределах Брянской области) // Бюл. Брянского отделения Русского ботанического общества. 2017. № 4 (12). С. 16-28.
Семенищенков Ю.А. Фитоценотическое разнообразие Судость-Деснянского междуречья. Брянск: РИО БГУ, 2009. 400 с.
Семенищенков Ю.А., Абадонова М.Н. Псаммофитные сообщества с участием Koeleria glauca (Schrad.) DC. (Gramineae) за пределами ареала Corynephorus canescens (L.) Beauv. (Gramineae) в Брянской и Орловской областях // Ученые записки Орловского гос. ун-та. Сер.: Естественные, технические и медицинские науки. 2011. № 3. С. 178-187.
Кузьменко А. А. Классификация и ординация сообществ псаммофитов междуречья Габья-Десна (в пределах Брянской области) // Вестник Брянского гос. ун-та. Сер.: Точные и естественные науки. 2012. № 4. С. 168-171.
Кузьменко А. А. Растительность моренных и водно-ледниковых равнин южной окраины Смоленской возвышенности: дис.. канд. биол. наук. Брянск, 2014. 402 с.
Булохов А.Д., Баринова В.И. Растительные сообщества железнодорожных насыпей на участке Брянск-Орловский - Свень // Ученые записки Брянского гос. ун-та. 2019. № 2. С. 41-53.
Булохов А.Д., Петренко А.М. Сообщества класса Koelerio-Corynephoretea Klika in Klika et Novák 1941 в Брянской области (Россия) // Растительность России. 2017. № 30. С. 29-34.
Mucina L., Bültmann H., Dierßen K., Theurillat J.-P., Raus T., Čarni A., Šumberová K., Willner W., Dengler J., García R.G. etc. Vegetation of Europe: hierarchical floristic classification system of vascular plant, bryophyte, lichen, and algal communities // Appl. Veg. Sci. 2016. № 19. Suppl. 1. PP. 3-264.
Matuszkiewicz W. Przewodnik do oznaczania zbiorowisk roslinnych Polski (wydanie istotnie zmienione w stosunku do wydania z 1981). Warszawa: PWN, 2001. 536 p.
Chytry M., Sadlo J. Corniculario aculeatae-Corynephoretum canescentis Steffen 1931. In: Vegetace Ceske republiky. 1. Travinna a kerickova vegetace / ed. by M. Chytry. Praha: Academia, 2007. PP. 325-328.
Prodrome of the vegetation of Ukraine / eds. by D.V. Dubina, T.P. Dzyuba, S.M. Yemelyanova [and others]. Kyiv, 2019. 784 p.
Jarolímek I., Šibík J., Hegedüšová K., Janišová M., Kliment J., Kučera P., Májeková J., Michálková D., Sadloňová J., Šibíková J., Škodová I., Uhlířová J., Ujházy K., Ujházyová M., Valachovič M., Zaliberová M. A list of vegetation units of Slovakia. In: Diagnostic, constant and dominant species of the higher vegetation units of Slovakia / eds. by I. Jarolímek, J.P. Šibík. Bratislava: Veda, 2008. PР. 295-329.
Ермаков Н.Б. Продромус высших единиц растительности России // Современное состояние основных концепций науки о растительности. Уфа: Гилем, 2012. С. 377-483.
Juskiewicz-Swaczyna B. The psammophilous grassland community Corniculario aculeatae-Corynephoretum canescentis in the Masurian Lake District (NE Poland) // Tuexenia. 2009. № 29. PP. 391-408.
Haveman R., Schaminée J.H.J. Inland dune vegetation of the Netherlands // Annali di botanica. Nuva ser. 2003. Vol. III. PP. 117-122.
Braun-Blanquet J. Pflanzensoziologie. Grundzuge der Vegetationskunde. 3. Aufl. Wien; New York, 1964. 865 p.
Купреев В.Э., Семенищенков Ю.А. Обзор синтаксонов псаммофитной травяной растительности Южного Нечерноземья России // Растительность России. 2022. № 45. С. 39-73.
Chytry M., Tichy L., Holt J., Botta-Dukat Z. Determination of diagnostic species with statistical fidelity measures // Journ. Veg. Sci. 2002. № 13 (1). PP. 79-90.
Ellenberg H., Weber H.E., Düll R., Wirth W., Paulißen D. Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa. 2 Aufl. Göttingen, 1992. 258 p.
Landolt E. Okologische Zeigerwerts zur Sweizer Flora. Veroff. Geobot. Inst. ETH. Zurich, 1977. H. 64. S. 1-208.
McCune B., Mefford M.J. PC-ORD. Multivariate analysis of Ecological Data, Version 5. Gleneden Beach. 2006. 28 p.
The Euro+Med PlantBase - the information resource for Euro-Mediterranean plant diversity. URL: http://www.emplantbase.org/home.html (date of access: 08.05.2022).
Westberg M., Moberg R., Myrdal M., Nordin A., Ekman S. Santesson's Checklist of Fennoscandian Lichen-Forming and Lichenicolous Fungi. Uppsala University: Museum of Evolution. 2021. 933 p.
Растительность европейской части СССР. Л.: Наука, 1980. 429 с.
Sörensen T. A method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species content // Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskab Biologiske Skrifter. 1948. № 5 (4). PP. 1-34.
Laime B., Tjarve D. Grey dune plant communities (Koelerio-Corynephoretea) on the Baltic coast in Latvia // Tuexenia. 2009. № 29. PP. 409-435.
Петренко Д.Е. Лихенофлора песчаных аккумулятивных образований юго-восточного побережья Балтики (на примере Куршской и Балтийской косы Калининградской области): автореф. дис.. канд. биол. наук. Калининград, 2005. 21 с.
Цуриков А.Г., Мучник Е.Э. Таксономический анализ лихенобиоты Беларуси // Ботанический журнал. 2021. Т. 106, № 1. С. 3-21.
Muchnik E.E., Konoreva L.A., Chesnokov S.V., Paukov A.G, Tsurykau A., Gerasimova J. V. New and otherwise noteworthy records of lichenized and lichenicolous fungi from central European Russia // Herzogia. 2019. № 32 (1). PP. 111-126. 10.13158/heia. 32.1.2019.111.
Красная книга Брянской области / ред. А. Д. Булохов, Н.Н. Панасенко, Ю.А. Семенищенков, Е.Ф. Ситникова. Брянск: РИО БГУ, 2016. 432 с.
Nash T.H. Photosynthesis, respiration, productivity and growth // Lichen biology / ed. by T.H. Nash. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1996. PР. 88-120.
Hasse T., Daniels F.J.A. Species responses to experimentally induced habitat changes in a Corynephorus grassland // Jour. of Veg. Sci. 2006. № 17 (2). PP. 135-146. 10.1111/j. 1654-1103.2006.tb02433.x.
Ahti T., Stenroos S., Moberg R. Nordic Lichen Flora. Vol. 5: Cladoniaceae. Uppsala: Uppsala University, 2013. 117 p.
Толпышева Т.Ю. Биотические связи лишайников в лесных и болотных экосистемах: автореф. дис. д-ра биол. наук. Петрозаводск, 2005. 69 с.
 On the Lichen Diversity of Psammophytic Grass Communities in the Southern Non-Chernozem Zone of Russia | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2023. №  62. DOI: 10.17223/19988591/62/3

On the Lichen Diversity of Psammophytic Grass Communities in the Southern Non-Chernozem Zone of Russia | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya - Tomsk State University Journal of Biology. 2023. № 62. DOI: 10.17223/19988591/62/3

Download full-text version
Counter downloads: 227