Стратегия жизни и долгосрочная климатогенная динамика эндемичного кавказского вида Fritillaria Latifolia Willd.

Р.Х. Пшегусов¹, В.А. Чадаева¹, И.В. Тания², Л.М. Абрамова³, А.Н. Мустафина³

¹Институт экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН, г. Нальчик, 360051, Россия

²Рицинский реликтовый национальный парк, г. Гудаута, 384850, Республика Абхазия

³Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН, г. Уфа, 450080, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2019.4.571-589

Для цитирования: Пшегусов Р.Х., Чадаева В.А., Тания И.В., Абрамова Л.М., Мустафина А.Н. Стратегия жизни и долгосрочная климатогенная динамика эндемичного кавказского вида Fritillaria Latifolia Willd. // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2019. – Т. 161, кн. 4. – С. 571–589. – doi: 10.26907/2542-064X.2019.4.571-589.

For citation: Pshegusov R.H., Chadaeva V.A., Taniya I.V., Abramova L.M., Mustafina A.N. Life strategies and the long-term climate-driven dynamics of the endemic Caucasian plant Fritillaria latifolia Willd. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2019, vol. 161, no. 4, pp. 571–589. doi: 10.26907/2542-064X.2019.4.571-589. (In Russian)

Аннотация

При произрастании в составе субальпийских лугов для редкого эндемичного кавказского вида Fritillaria latifolia Willd. характерна SR-стратегия жизни. Экологическая и фитоценотическая патиентность позволяет виду длительно произрастать при воздействии лимитирующих факторов – высокой антропогенной нагрузки и межвидовой конкуренции. При умеренном выпасе скота и пониженной межвидовой конкуренции F. latifolia быстро осваивает свободные участки территории за счет увеличения численности особей (эксплерентная компонента стратегии жизни). Ограничивающими абиотическими факторами для вида являются средняя температура воздуха весной (ниже –8 °С и выше 4°С) и максимальная температура воздуха в феврале (ниже –4 °С и выше 0 °С). Поэтому в настоящее время центр обилия F. latifolia расположен высокогорных районах Западного Кавказа с более теплым климатом. В соответствии с прогнозируемыми тенденциями климатических изменений к 2050 г. возможно расширение общего ареала вида в 4.40 раз на территории Центрального и Восточного Кавказа. Площадь оптимальных для произрастания вида местообитаний, где вероятность его обнаружения составляет 80–100%, может увеличиться в 10.51 раз. На Западном Кавказе прогнозируется существенное сокращение ареала F. latifolia.

Ключевые слова: эндемик, Кавказ, горные территории, стратегия жизни, MaxEnt, пространственное моделирование, изменение климата, прогноз

Литература

1. Banag C., Thrippleton T., Alejandro G.J., Reineking B., Liede-Schumann S. Bioclimatic niches of selected endemic Ixora species on the Philippines: Predicting habitat suitability due to climate change // Plant Ecol. – 2015. – V. 216, No 9. – P. 1325–1340. – doi: 10.1007/s11258-015-0512-6.
2. Mazangi A., Ejtehadi H., Mirshamsi O., Ghassemzadeh F., Hosseinianyousefkhani S.S. Effects of climate change on the distribution of endemic Ferula xylorhachis Rech. f. (Apiaceae: Scandiceae) in Iran: Predictions from ecological niche models // Russ. J. Ecol. – 2016. – V. 47, No 4. – P. 349–354. – doi: 10.1134/S1067413616040123.
3. Khanum R. Rarity of endemic medicinal plants and role of herbaria for their conservation against environmental challenges // Ghorbanpour M., Varma A. (Eds.) Medicinal Plants and Environmental Challenges. – Cham: Springer, 2017. – P. 49–68. – doi: 10.1007/978-3-319-68717-9_3.
4. Dyke F.V. Conservation Biology. Foundations, Concepts, Applications. – Dordrecht: Springer, 2008. – 459 p. – doi: 10.1007/978-1-4020-6891-1_5.
5. Pauli H., Gottfried M., Dirnböck T., Dullinger S., Grabherr G. Assessing the long-term dynamics of endemic plants at summit habitats // Nagy L., Grabherr G., Körner C., Thompson D.B.A. (Eds.) Alpine Biodiversity in Europe. Ecological Studies (Analysis and Synthesis). – Berlin; Heidelberg: Springer, 2003. – V. 167. – P. 195–207. – doi: 10.1007/978-3-642-18967-8_9.
6. Guerrina M., Conti E., Minuto L., Casazza G. Knowing the past to forecast the future: A case study on a relictual, endemic species of the SW Alps, Berardia subacaulis // Reg. Environ. Change. – 2016. – V. 16, No 4. – Р. 1035–1045. – doi: 10.1007/s10113-015-0816-z.
7. Grabherr G., Gottfried M., Pauli H. Long-term monitoring of mountain peaks in the Alps // Burga C., Kratochwil A. (Eds.) Biomonitoring: General and Applied Aspects on Regional and Global Scales. Tasks for Vegetation Science. – Dordrecht: Springer, 2001. – V. 35. – P. 153–177. – doi: 10.1007/978-94-015-9686-2_10.
8. Christmas M.J., Breed M.F., Lowe A.J. Constraints to and conservation implications for climate change adaptation in plants // Conserv. Gen. – 2016. – V. 17, No 2. – P. 305–320. – doi: 10.1007/s10592-015-0782-5.
9. Noël F., Maurice S., Mignot A., Glémin S., Carbonell D., Justy F., Guyot I., Olivieri I., Petit Ch. Interaction of climate, demography and genetics: A ten-year study of Brassica insularis, a narrow endemic Mediterranean species // Conserv. Genet. – 2010. – V. 11, No 2. – P. 509–526. – doi: 10.1007/s10592-010-0056-1.
10. Shapcott A., Hutton I., Baker W.J., Auld T.D. Conservation genetics and ecology of an endemic montane palm on Lord Howe Island and its potential for resilience // Conserv. Genet. – 2012. – V. 13, No 1. – P. 257–270. – doi: 10.1007/s10592-011-0282-1.
11. Maděra P., Habrová H., Šenfeldr M., Kholová I., Lvončík S., Ehrenbergerová L., Roth M., Nadezhdina N., Němec P., Rosenthal J., Pavliš J. Growth dynamics of endemic Dracaena cinnabari Balf. f. of Socotra Island suggest essential elements for a conservation strategy // Biologia. – 2018. – V. 4. – P. 1–11. – doi: 10.2478/s11756-018-0152-0.
12. Irfan-Ullah M., Amarnath G., Murthy M.S.R., Peterson A.T. Mapping the geographic distribution of Aglaia bourdillonii Gamble (Meliaceae), an endemic and threatened plant, using ecological niche modeling // / Hawksworth D.L., Bull A.T. (Eds.) Plant Conservation and Biodiversity. – Dordrecht: Springer, 2006. – P. 343–351. – doi: 10.1007/s10531-006-9110-1.
13. Rana S.K., Rana H.K., Ghimire S.K., Shrestha K.K., Ranjitkar S. Predicting the impact of climate change on the distribution of two threatened Himalayan medicinal plants of Liliaceae in Nepal // J. Mt. Sci. – 2017. – V. 14, No 3. – P. 558–570. – doi: 10.1007/s11629-015-3822-1.
14. Атаев З.В., Братков В.В. Реакция ландшафтов Северного Кавказа на современные кли­матические изменения // Юг России: экология, развитие. – 2014. – № 1. – С. 141–157.
15. Шарый П.А., Шарая Л.С. Изменение Ndvi лесных экосистем Северного Кавказа как функция рельефа и климата // Лесоведение. – 2014. – № 5. – С. 83–90.
16. Акатов В.В., Aкатова T.В. Изменения фитоценозов высокогорных лугов и пустошей Лагонакского нагорья (Западный Кавказ) за последние 15–20 лет // Растительность России. – 2012. – № 21. – С. 3–12.
17. Тхазаплижева Л.Х., Чадаева В.А. Стратегии выживания некоторых видов геофитов Кабардино-Балкарской Республики // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2012. – Т. 154, кн. 4. – С. 199–205.
18. Тания И.В., Абрамова Л.М. Редкие виды высших растений Рицинского реликтового национального парка (Республика Абхазия) // Изв. Сам. науч. центра РАН. – 2013. – Т. 15, № 3–5. – С. 1457–1461.
19. Раменский Л.Г. О принципиальных установках, основных понятиях и терминах производственной типологии земель // Соврем. ботаника. – 1935. – № 4. – С. 25–42.
20. Grime J.P. Plant Strategies, Vegetation Processes, and Ecosystem Properties. Second Edition. – N. Y.: Wiley, 2001. – 417 p.
21. Шхагапсоев С.Х., Чадаева В.А. Механизмы устойчивости видов растений на примере Allium albidum Fisch. ex Bieb. Центрального Кавказа // Экология. – Т. 46, № 2. – 2015. – С. 103–109. – doi: 10.7868/S0367059715010163.
22. Работнов Т.А. Фитоценология. – М.: Изд-во МГУ, 1992. – 352 с.
23. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Науч. докл. высш. шк. Биол. науки. – 1975. – № 2. – С. 7–34.
24. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций // Экология. – 2001. – № 1. – С. 3-7.
25. Жукова Л.А. Популяционная жизнь луговых растений. – Йошкар-Ола: РИИК «Ланар», 1995. – 224 с.
26. Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений // Сб. тр. VII Всерос. популяционного семинара «Методы популяционной биологии». – Сыктывкар: Коми науч. центр УРО РАН, 2004. – С. 113–120.
27. Левина Р.Е. Репродуктивная биология семенных растений. – М.: Наука, 1981. – 96 с.
28. Baldwin R.A. Use of maximum entropy modeling in wildlife research // Entropy. – 2009. – V. 11, No 4. – P. 854–866. – doi: 10.3390/e11040854.
29. Elith J., Graham C.H., Anderson R.P., Dudı’k M., Ferrier S., Guisan A., Hijmans R.J., Huettmann F., Leathwick J.R., Lehmann A., Li J., Lohmann L.G., Loiselle B.A., Manion G., Moritz C., Nakamura M., Nakazawa Y., Overton J.M., Peterson A.T., Phillips S.J. Novel methods improve prediction of species’ distributions from occurrence data // Ecography. – 2006. – V. 29, No 2. – P. 129–151. – doi: 10.1111/j.2006.0906-7590.04596.x.
30.  Соколова Е.И., Бережной М.В., Бутылкина Н.Ю. Новые местонахождения видов рода Tulipa L. и Fritillaria L. (Liliaceae) на Луганщине // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер. Химия. Биология. Фармация. – 2016. – № 4. – С. 89–98.
31. Леонова Т.В., Барсукова И.Н., Анкипович Е.С. Некоторые аспекты изучения популяционной биологии Fritillaria sonnikovae Schaulo et A. Erst (Liliaceae) на территории Западного Саяна // Вестн. Краснояр. гос. агр. ун-та. – 2016. – № 2. – С. 3–7.
32. Шаповалова А.А. Возрастной спектр ценопопуляций рябчика русского (Fritillaria ruthenica Wikstr.) в Балашовском районе в 2016 г. // Соврем. наука: акт. проблемы теории и практики. Сер. Естеств. и техн. науки. – 2017. – №. 11. – С. 31–35.
33. Shimizu T., Hatanaka Y., Zentoh H., Takeshi Y., Eiichiro K., Yasuyuki W., Tatemi Sh. The role of sexual and clonal reproduction in maintaining population in Fritillaria camtschatcensis (L.) Ker-Gawl. (Liliaceae) // Ecol. Res. – 2002. – V. 13, No 1. – P. 27–39. – doi: 10.1046/j.1440-1703.1998.00245.x.
34. Мулдашев А.А., Маслова Н.В., Галеева А.Х., Елизарьева О.А., Абрамова Л.М. Характеристика популяций рябчика малого Fritillaria meleagroides (Liliaceae) в Предуралье Республики Башкортостан // Изв. Оренбург. гос. агр. ун-та. – 2010. – № 3. – С. 205–207.

Поступила в редакцию

23.04.19

Пшегусов Рустам Хаталевич, кандидат биологических наук, зав. лабораторией по мониторингу лесных экосистем

Институт экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН

ул. И. Арманд, д. 37а, г. Нальчик, 360051, Россия

E-mail: p_rustem@inbox.ru

Чадаева Виктория Александровна, доктор биологических наук, заведующий лабораторией геоботанических исследований

Институт экологии горных территорий им. А.К. Темботова РАН

ул. И. Арманд, д. 37а, г. Нальчик, 360051, Россия

E-mail: balkarochka0787@mail.ru

Тания Инга Васильевна, кандидат географических наук, заместитель директора по научной работе

Рицинский реликтовый национальный парк

ул. Лакрба, д. 1а, г. Гудаута, 384850, Республика Абхазия

E-mail: agnaainat@mail.ru

Абрамова Лариса Михайловна, доктор биологических наук, заведующий лабораторией дикорастущей флоры и интродукции травянистых растений

Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН

ул. Менделеева, д. 195/3, Республика Башкортостан, г. Уфа, 450080, Россия

E-mail: abramova.lm@mail.ru

Мустафина Альфия Науфалевна, кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории дикорастущей флоры и интродукции травянистых растений

Ботанический сад-институт Уфимского научного центра РАН

ул. Менделеева, д. 195/3, Республика Башкортостан, г. Уфа, 450080, Россия

E-mail: alfYcrtaV7.mail.ru

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.