FUNCTIONAL PLANT TRAITS IN ALPINE FENS OF THE TEBERDA RESERVE

E. N. Lider, E. S. Kazantseva, T. G. Elumeeva, V. G. Onipchenko

Abstract


We studied traits of alpine fen plants 13 species of Teberda Biosphere Reserve: leaf thickness, wet and dry mass weight, water content, specific leaf area, specific root length, phosphorus and nitrogen content in the leaves. Mean of leaf thickness of alpine fen plants was 0,24±0,03 mm and varied from 0,12±0,01 mm (Agrostis vinealis) to 0,47±0,01 mm (Gentiana pyrenaica).Mean of leaf area was 5,7 cm2, Cirsium simplex has the largest leaves (30,8±3,4 cm2) and Cerastium cerastoides has the smallest (0,10±0,01 cm2). Mean specific leaf area for all fen plants was 207±22 сm2/g. Cardamine uliginosa has the most “cheap” leaves with high specific leaf area (314±22 сm2/g) and Gentiana pyrenaica has low specific leaf area (50±12 сm2/g). Mean of specific root length was 124±14 m/g and varied from 52,8±0,1  m/g  (Carex nigra) to 188,4±2,4 cm/g (Cardamine  uliginosа).


Keywords


specific root length, specific leaf area, alpine fens, leaf thickness, Northwest- ern Caucasus, nitrogen content

References


Ахметжанова А.А., Онипченко В.Г., Эльканова М.Х., Стогова А.В, Текеев Д.К. Изменение экологоморфологических параметров листьев альпийских растений при внесении элементов минерального питания // Журн. общ. биол. 2011. T. 72. Вып. 5. С. 388–400 [Akhmetzhanova A.A., Onipchenko V.G., El’kanova M.Kh., Stogova A.V, Tekeev D.K. Izmenenie ekologo-morfologicheskikh parametrov list’ev al’piiskikh rastenii pri vnesenii elementov mineral’nogo pitaniya // Zhurn. obsh. biol. 2011. T. 72. Vyp. 5. S. 388–400].

Елумеева Т.Г., Онипченко В.Г., У Янь. Функциональные признаки листьев растений высокогорных пастбищ востока Цинхай-Тибетского нагорья (Сычуань, КНР) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 16. Биология. 2015. Вып 1. С. 46–52 [Elumeeva T.G., Onipchenko V.G., U Yan’. Funktsional’nye priznaki list’ev rastenii vysokogornykh pastbishch vostoka Tsinkhai-Tibetskogo nagor’ya (Sychuan’, KNR) // Vestn. Mosk. Un-ta. Ser. 16. Biologiya. 2015. Vyp 1. S. 46–52].

Кипкеев А.М., Онипченко В.Г., Текеев Д.К., Эркенова М.А., Салпагарова Ф.С. Возраст первого цветения травянистых альпийских многолетников СевероЗападного Кавказа // Журн. общ. биол. 2014.Т. 75. Вып 4. С. 315–323 [Kipkeev A.M., Onipchenko V.G., Tekeev D.K., Erkenova M.A., Salpagarova F.S. Vozrast pervogo tsveteniya travyanistykh al’piiskikh mnogoletnikov Severo-Zapadnogo Kavkaza // Zhurn. obshch. biol. 2014. T. 75. Vyp 4. S. 315–323].

Онипченко В.Г., Зернов А.С., Воробьева Ф.М. Сосудистые растения Тебердинского заповедника (Флора и фауна заповедников. Вып. 99А). М., 2011. 144 с. [Onipchenko V.G., Zernov A.S., Vorob’eva F.M. Sosudistye rasteniya Teberdinskogo zapovednika (Flora i fauna zapovednikov. Vyp. 99A). M., 2011. 144 s.].

Онипченко В. Г., Павлов В. Н. Флористическая насыщенность альпийских сообществ зависит от занимаемой ими площади // Докл. АН. 2009. Т. 427. Вып 5. С. 710–712 [Onipchenko V.G., Pavlov V.N. Floristicheskaya nasyshchennost’ al’piiskikh soobshchestv zavisit ot zanimaemoi imi ploshchadi // Dokl. AN. 2009. T. 427. Vyp 5. S. 710–712].

Салпагарова Ф.С., Онипченко В.Г., Агафонов В.А., Аджиев Р.К. Удельная длина корней альпийских растений Северо-Западного Кавказа // Бюл. МОИП. Отд. биол. 2012. Т. 117. Вып 4. C. 69–76 [Salpagarova F.S., Onipchenko V.G., Agafonov V.A., Adzhiev R.K. Udel’naya dlina kornei al’piiskikh rastenii Severo-Zapadnogo Kavkaza // Byul. MOIP. Otd. biol. 2012.T. 117. Vyp 4. C. 69–76].

Салпагарова Ф.С., Р. ван Логтестайн, Онипченко В.Г., Ахметжанова А.А., Агафонов В.А. Содержание азота в тонких корнях и структурно-функциональные адаптации высокогорных растений // Журн. общ. биол. 2013. Т. 74. Вып 3. С. 190–200. [Salpagarova F.S., R. van Logtestain, Onipchenko V.G., Akhmetzhanova A.A., Agafonov V.A. Soderzhanie azota v tonkikh kornyakh i strukturno-funktsional’nye adaptatsii vysokogornykh rastenii // Zhurn. obshch. biol. 2013. T. 74. Vyp. 3. S. 190–200].

Текеев Д.К., Семенова Р.Б., Онипченко В.Г. Интегральная оценка отавности альпийских растений // Вестн. Моск. у-та. Сер. 16. Биология. 2012. Вып 1. С. 36–40. [Tekeev D.K., Semenova R.B., Onipchenko V.G. Integral’naya otsenka otavnosti al’piiskikh rastenii // Vestn. Mosk. un-ta. Ser. 16. Biologiya. 2012. Vyp 1. S. 36–40].

Уткин А.И., Ермолова Л.С., Уткина И.А. Площадь поверхности лесных растений: сущность, параметры, использование. М., 2008. 292 с. [Utkin A.I., Ermolova L.S., Utkina I.A. Ploshchad’ poverkhnosti lesnykh rastenii: sushchnost’, parametry, ispol’zovanie. M., 2008. 292 s.].

Шидаков И.И., Онипченко В.Г. Сравнение параметров листового аппарата растений альпийского пояса Тебердинского заповедника // Бюл. МОИП. Отд. биол. 2007. Т. 112. Вып. 4. С. 42–50 [Shidakov I.I., Onipchenko V.G. Sravnenie parametrov listovogo apparata rastenii al’piiskogo poyasa Teberdinskogo zapovednika // Byul. MOIP. Otd. biol. 2007. T. 112. Vyp. 4. S. 42–50].

Шереметьев С.Н. Водный режим травянистых растений на градиенте влажности почвы. III. Содержание воды в листьях // Бот. журн. 2002. Т. 87. Вып. 11. С. 27–49. [Sheremet’ev S.N. Vodnyi rezhim travyanistykh rastenii na gradiente vlazhnosti pochvy. III. Soderzhanie vody v list’yakh // Bot. zhurn. 2002. T. 87. Vyp. 11. S. 27–49].

Cerabolini B.E.L., Brusa G., Ceriani R.M., De Andreis R., Luzzaro A., Pierce S. Can CSR classification be generally applied outside Britain // Plant Ecology. 2010. Vol. 210. N 2. P. 253–261.

Cornelissen J. H.C., Lavorel S., Garner E., Diaz S., Buchmann N., Gurvich D.E., Reich P.B., ter Steege H., Morgan H.D., van der Heijden M.G.A., Pausas J.G., Poorter H.A. Handbook of protocols for standardized and easy measurement of plant functional traits worldwide // Australian J. Bot. 2003. Vol. 51. P. 335−380.

Chapin F.S. III The mineral nutrition of wild plants // Ann. Rev. of Ecol. and Sys. 1980. Vol. 11. P. 233–260.

Eissenstat D.M. Caldwell M.M. Seasonal timing of root growth in favorable microsites // Ecology. 1988. Vol. 69. N 3. P. 870–873.

Freschet G.T., Cornelissen J.H.C., van Logtestijn R.S.P., Aerts R. Evidence of the ‘plant economics spectrum’ in a subarctic flora // J. Ecol. 2010. Vol. 98. N 2. P. 362–373.

Freschet G.T., Cornelissen J.H.C., van Logtestijn R.S.P., Aerts R. Evidence of the ‘plant economics spectrum’ in a subarctic flora // J. Ecol. 2010. Vol. 98. N 2. P. 362–373.

Fitter A.H. Functional significance of root morphology and root system architecture / Ecological Interactions in Soil (Еds. A.H. Fitter, D.J. Read, D. Atkinson, M.B. Usher). Oxford, 1985. P 87–106.

Grime J.P. Plant strategies, vegetation processes, and ecosystem properties. Chichester, 2001. 417 p.

Kipkeev A.M., Onipchenko V.G., Tekeev D.K., Erkenova M.A., Salpagarova F.S. Age of maturity in alpine herbaceous perennials in the Northwest Caucasus // Biol. Bull. Rev. 2015.Vol. 5. N 5. P. 505–511.

Maire V., Gross N., Pontes L. da S., Picon-Cochard C., Soussana J.-F. Trade-off between root nitrogen acquisition and shoot nitrogen utilization across 13 co-occuring pasture grass species // Functional Ecology. 2009. Vol. 23. N 4. P. 668–679.

Onipchenko V.G. Alpine Vegetation of the Teberda Reserve, the Northwestern Caucasus // Veröffent. des Geobot. Inst, der ETH, Stiftung Rübel, Zürich. 2002. N 130. P. 168.

Onipchenko V., Rozhin A. Do intra-specific and between community variability of leaf traits correspond? An example from alpine plants // Vegetation patterns and their underlying processes. Abstracts 56th Symposium IAVS. (Eds. K. Pussa et al.) Tartu, 2013. P. 180.

Onipchenko V.G., Pavlov V.N. Local plant species richness depends on the total area of alpine communities // Docl. Biol. Sci. 2009. Vol. 427. P. 381–383.

Prock S., Körner C. A cross-continental comparison of phenology, leaf dynamics and dry matter allocation in arctic and temperate zone herbaceous plants from contrasting altitudes // Ecol. Bull. 1996. Vol. 45. N 1. P. 93–103.

Pérez-Harguindeguy N., Díaz S., Garnier E. et al. New handbook for standardized measurement of plant functional traits worldwide // Australian J. Bot. 2013. Vol. 61. N 3. P. 167–234.

Salpagarova F.S., van Logtestijn R.S.P., Onipchenko V.G., Akhmetzhanova A.A., Agafonov V.A. Nitrogen content in fine roots and the structural and functional adaptations of alpine plants // Biol. Bull. Rev. 2014. Vol. 4. N 3. P. 243–251.

Shipley B. Trade-offs between net assimilation rate and specific leaf area in determining relative growth rate: relationship with daily irradiance // Functional Ecology. 2002. Vol. 16. N 5. P. 682–689.

Tekeev D.K., Semenova R.B., Onipchenko V.G. Integral assessment of the regrow capacity of alpine plants // Moscow University Biological Sciences Bulletin. 2012. Vol. 67. N 1. P. 31–35.

Vendramini F., Diaz S., Gurvich D.E., Wilson P.J., Thompson K., Hodgson J.G. Leaf traits as indicators of resource-use strategy in floras with succulent species // New Phytologist. 2002. Vol. 154. N 1. P. 147–157.

Wright I.J., Westoby M., Reich P.B. Convergence towards higher leaf mass per area in dry and nutrient-poor habitats has different consequences for leaf life span // J. Ecol. 2002. Vol. 90. N 3. P. 534–543.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.