Эколого-морфологические признаки растений альпийских болот Тебердинского заповедника

Лидер Е.Н., Казанцева Е.С., Елумеева Т.Г., Онипченко В.Г.



Перейти в оглавление выпуска:
2016. Т. 121. Вып. 3.

Go to the issue table of contents:
2016. Т. 121. Вып. 3.

Данные статьи

Description

DOI

Нет

Авторы:

Authors:

Лидер Е.Н., Казанцева Е.С., Елумеева Т.Г., Онипченко В.Г.

Ключевые слова:

Keywords:

удельная длина корней, удельная листовая поверхность, площадь листа, альпийское болото, толщина листа, Северо-Западный Кавказ

Скачать pdf статьи:

Download the article:



Ссылка для цитирования:

For citation:

Лидер Е.Н., Казанцева Е.С., Елумеева Т.Г., Онипченко В.Г., Эколого-морфологические признаки растений альпийских болот Тебердинского заповедника // Бюл. МОИП. Отд. биол. 2016. Т. 121. Вып. 3. С. 51-59

Эколого-морфологические признаки растений альпийских болот Тебердинского заповедника

Закономерности варьирования усредненных эколого-морфологических признаков растений показывают, что при увеличении влажности и богатства почвы усиливается роль растений с более эффективным фотосинтезом, высокой удельной листовой поверхностью и большой удельной длиной корней. Однако, внутривидовое варьирование этих признаков не всегда соответствует межвидовому. Мы изучили площадь и толщину листа, массу листа во влажном и сухом состояниях, содержание воды, удельную листовую поверхность – УЛП, удельную длину корней, содержание азота и углерода в листьях 13 видов растений, произрастающих на альпийских болотах Тебердинского заповедника. Эутрофные болотные сообщества альпийского пояса имеют высокую продукцию и значительное увлажнение почвы. Изученные признаки варьировали в широких пределах. Толщина листьев болотных растений в среднем составляет 0,24±0,03 мм и варьирует от 0,12±0,01 мм у Agrostis vinealis до 0,47±0,01 мм у Gentiana pyrenaica. Средняя площадь листьев составила 5,7 см2, самые крупные листья у Cirsium simplex (30,8±3,4 см2), самые мелкие – у Cerastium cerastoides (0,10±0,01 см2). Среднее значение УЛП 207±22 см2/г, наиболее «дешевые» листья с высоким значением УЛП у Cardamine uliginosa (314±22 см2/г), с низким – у Gentiana pyrenaica (50±12см2/г). Средняя величина удельной длины корней (УДК) на болотах составила 124±14 м/г, она изменялась от 52,8±0,1 м/г у Carex nigra до 188,4±2,4 см/г у Cardamine uliginosа. Направление внутривидового варьирования изученных признаков не всегда совпадало с общим трендом при увеличении увлажнения.

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.

Список литературы

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.