ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Ключевая задача экологии растений - познание механизмов формирования состава и структуры растительных сообществ. Эта задача чрезвычайно актуальна как с позиций знаний об устройстве окружающего мира, так и с практической точки зрения для разработки рекомендаций по сохранению биологического разнообразия на уровне сообществ. Одним из современных подходов к изучению этих механизмов является анализ функциональных признаков растений (функциональный анализ), т.е. признаков, связанных с приспособленностью популяций. Высокогорные сообщества Кавказа - удобный объект для такого рода исследований, т.к. они относительно мало нарушены человеком, имеют богатый флористический состав и сомкнутую структуру, т.е. сочетают значительное влияние как биотических, так и абиотических факторов на формирование своего состава. Предлагаемый проект включает решение нескольких связанных задач: 1. Изучение функциональных признаков растений и составление базы данных по ним для локального пула видов высокогорий Тебердинского заповедника (не менее 350 видов) с учетом параметров листьев (площадь, сухая и водонасыщенная масса листа, удельная листовая поверхность), а также вегетативной высоты растений и массы их семян. Кроме того предполагается обобщение данных по развитию микориз у альпийских растений, химическому и изотопному составу (15N, 13С, 2H) отдельных высокогорных видов для оценки возможности частично гетеротрофного питания. 2. На базе этих данных планируется оценка составляющих CSR-стратегий (доля стресс-толерантности, конкурентности и рудеральности) у отдельных видов растений по методике С.Пиерсона, а также средневзвешенные (по надземной биомассе) оценки для важнейших растительных сообществ альпийского пояса (альпийские лишайниковые пустоши, пестроовсяницевые и гераниево-копеечниковые луга, альпийские ковры и болота). Предполагается также сравнить стратегии исследованных видов высокогорий умеренного пояса с таковыми для тропических высокогорий Африки (по ранее полученным данным). 3. Полученные величины функциональных признаков позволят провести сравнительный анализ функционального разнообразия (функционального богатства, выравненности и дивергенции) альпийских сообществ основных типов. 4. Отдельный аспект исследования связан с изучением соотношения филогенетической (по степени родства, данные получены ранее) и функциональной структуры альпийских сообществ Кавказа. Для решения этой задачи необходим расчет филогенетического сигнала изучаемых функциональных признаков растений. 5. Завершающая задача проекта - анализ роли изучаемых функциональных признаков для формирования различных высокогорных сообществ. Для этого средневзвешенные признаки сообществ должны сравниваться с таковыми, полученными из многократных случайных выборок видов (с учетом участия) из локального пула видов. При наличии значимых отклонений от случайных выборок можно говорить, что тот или иной признак селективно важен для формирования сообществ.
Key aim of plant ecology is to understand mechanisms of structure-forming processes of plant communities. This aim has, except basic meaning, applied opportunity for biological diversity conservation at the scale of communities. One of the modern approaches for this task is analysis of plant functional traits. Functional traits include all traits related to plant population fitness. Alpine plant communities of the Caucasus are very useful objects for such kind of studies due to their relatively low human influence, rich floristic composition and closed structure. Both biotic and abiotic factors have significant effects on their structure and composition. Our project includes several tasks which are interrelated with each other. 1. We are going to create a Database of plant functional traits for alpine species regional pool which will include not less than 350 species of Teberda Reserve. Leaf functional traits (leaf area, dry and water-saturated mass, specific leaf area) as well as plant height and seed mass will be measured for most of the plants in alpine belt. We will combine these data with rate of mycorrhizal infection and chemical (C, N, P) and isotopic (15N, 13С, 2H) composition of plants and soils. The last analysis will allow us to recognize plant groups with partly mycoheterotrophic nutrition. 2. On the base of leaf functional traits we are going to estimate proportional adherence to Grime’s CSR strategies according to S.Pierce et al. (2017) approach. The method is based on the assumption that a large leaf area is a feature of competitors, high dry matter content is typical for stress-tolerators, and high specific leaf area is necessary for ruderals to maintain a high RGR. Using species adherence and aboveground biomass data we will calculate community weighted means of strategy adherence for main type of alpine communities (alpine lichen heath, Festuca varia grassland, Geranium-Hedysarum meadow, snowbed community). We are going to compare the values with corresponding data of alpine tropical plants which were obtained earlier 3. We are going to estimate main functional diversity parameters (functional richness, functional evenness, functional divergence) for studied alpine communities and compare the indices with productivity and other ecological features of the communities. 4. To connect phylogenetic and functional structure of alpine communities we are going to study phylogenetic signal for all studied functional traits. Using this signal we will try to understand phylogenetic community structure which was earlier described. 5. The final task of the project is evaluation of the functional traits role as a structure-forming mechanisms of plant community structure and composition. We age going to compare community weighted means for our communities with random samples from local flora. Significant difference between these parameters will indicate selective importance of a trait for community organization.
Впервые планируется количественно описать функциональную структуру высокогорных растительных сообществ Кавказа, оценить вклад видов с различными типами стратегий и выявить функциональные признаки, важные для формирования состава и структуры альпийских сообществ. Эти проблемы находятся на переднем крае мировой науки, им посвящены многие современные публикации в ведущих мировых изданиях, однако, практически отсутствуют в отечественных публикациях. Полученные результаты имеют преимущественно фундаментальный характер, но могут быть использованы при разработке мероприятий по сохранению биологического разнообразия.
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 8 мая 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Функциональное разнообразие высокогорных фитоценозов северо-западного Кавказа |
Результаты этапа: Работа в 2019 году осуществлялась в соответствии с заявленным планом. Произведен анализ текущей литературы по теме проекта, который показал очень слабую представленность работ по функциональной структуре высокогорных растительных сообществ по сравнению с сообществами других биомов (леса, степи и пустыни). Проведен сбор полевого материала по функциональным признакам альпийских растений в Тебердинском заповеднике в июле-августе 2019 года. Основными объектами исследований были высокогорные сообщества 5 типов: альпийские лишайниковые пустоши, пестрокостровые луга, гераниево-копеечниковые луга, альпийские ковры, альпийские и субальпийские болота, а также субальпийское высокотравье. Альпийские лишайниковые пустоши – сообщества с низкой продуктивностью в котором доминируют кустистые лишайники и низким травостоем до 10 см высоты. Альпийские лишайниковые пустоши приурочены к местам с положительными элементами мезорельефа, гребни и склоны обычно обдуваемы в южных, восточных и западных экспозициях, где они занимают местам с не большим снегонакоплением, где почва сильно промерзает зимой, что ограничивает активную жизнедеятельность растений. Для растений пустошей продолжительность вегетационного периода составляет чуть больше 5 месяцев, начинается после оттаивания верхнего слоя почвы в конце апреля – в мае и заканчиваясь при минусовых температурах октябре. Проективное покрытие альпийских пустошных сосудистых растений составляет 30-40%, лишайников 35-50%. Таким образом, травянистые растения не образуют сомкнутого полога, а относительно равномерно встречаются среди хорошо развитого лишайникового покрова. Альпийские пустоши имеют меньшую суммарную годичную продукцию среди изучаемых сообществ (около 150 г/ м2), надземная биомасса сосудистых растений составляет 110 г/ м2, подземная биомасса 480 г/ м2. Пестроовсяницевые луга – сообщества с высокой продуктивностью, в которых доминируют плотнодерновинные злаки Festuca varia, Nardus stricta , у которых широкое распространение на Кавказе в субальпийском и альпийском поясе гор. Сообщества пестроовсянициевых лугов обычно встреечаются у склонов с различной крутизной в южных и восточных экспозициях с не большим снегонакоплением в зимнее время с глубиной снега от 0,5 до 1,5 м, который стаивает в конце мая – июне, длительность вегетационного периода около четырех месяцев. Особенностью пестроовсяницевых лугов является их высокая флористическая насыщенность. Для пестроовсяницевых лугов которые мы изучаем она составляет в среднем: на площадках 0,5 х 0,5 м – 17,8 вида, на 1 м2 – 24,4 и на 25 м2 – 48 видов сосудистых растений (Онипченко, Семенова, 1988). Овсяница пестрая является сильным эдификатором, и виды распределяются в зависимости от положения по отношению к дерновинам овсяницы, которые образуют ряды на склонах. Ряды создают естественные барьеры для перемещения элементов минерального питания во время весеннего снеготаяния, что определяет различия между экологическими условиями выше и ниже дерновин овсяницы на склонах. Немногие виды способны поселяться внутри дерновин, например Scorzonera cana, Campanula collina (Pokarzhevskaya, 1998). На пестроовсянициевых лугах домнируют виды со слабой вегетативной подвижностью, поэтому большую роль играет семенное размножение. Наибольшее участие имеют гемикриптофиты. Большая доля принадлежит видам с полурозеточной структурой побега (Покаржевская, Онипченко, 1995). Значительное воздействие грызуны оказывают на состав и структуру пестроовсяницевых лугов, как и на многие типы травяных фитоценозов. Так, фоновый вид грызунов, кустарниковая полевка (Pitymys majori Thom.), характеризующийся активной роющей деятельностью, отчуждает в среднем 0,7-1,4% фитомассы пестроовсяницевых лугов в год (Фомин и др., 1989). На пестроовсяницевых лугах преобладают виды, относящиеся по феноритмотипу к весенне-летне-осеннезеленым (35%). Однако наибольшую биомассу (85%) образуют летнее-зимнезеленые виды (Festuca varia, Nardus stricta) (Онипченко, Устинова, 1993). Гераниево-копеечниковые луга (ГКЛ) – наиболее высокопродуктивные разнотравные альпийские сообщества с доминированием Geranium gymnocaulon и Hedysarum caucasicum. Гераниево-копеечниковые луга распологаются на нижних частях склонов и небольших западинах и развиваются в условиях значительным снежным покровом (2 – 4 м). Снежный покров тает в конце июня – начале июля, вегетационный сезон продолжается 2,5 – 3 месяца (Onipchenko, 1994). Geranium gymnocaulon и Hedysarum caucasicum являются доминантами сообщества, кроме того, здесь велико участие Anthoxanthum odoratum, Festuca brunnescens, Deschampsia flexuosa, Nardus stricta и Phleum alpinum (Аксенова, Онипченко, 1998). У гераниево–копеечниковых лугов невысокая флористическая насыщенность, она составляет в среднем: на площадках 0,5 х 0,5м – 15,8 вида, на 1 м2 – 19,5; видов и на 25 м2 – 30 видов сосудистых растений (Онипченко, Семенова, 1988). Мхи и лишайники играют весьма незначительную роль в сложении этих сообществ (Оnipchenko, 1994). ГКЛ имеют наибольшую годовую продукцию среди изученных сообществ альпийского пояса (около 550 г/м2) (Онипченко, 1990). Герань обладают самой большой надземной (318 г/ м2) и в особенности подземной (1392 г/ м2) биомассой (Онипченко, 1990). В составе надземной биомассы этих лугов более половины приходится на разнотравье. В сложении подземной биомассы существенную роль играют толстые корни и корневища (более 2 мм в диаметре) стержнекорневых (Campanula tridentata, Hedysarum caucasicum) и корневищных (Geranium gymnocaulon, Phleum alpinum) растений. Биоморфологический анализ по системе жизненных форм И.Г. Серебрякова показал, что на ГКЛ наибольшим числом видов представлены короткокорневищные и рыхлодерновинные растения, которые образуют и наибольшую надземную биомассу. Наименее представлены однолетние и луковичные растения, а так же многолетние монокарпики (Онипченко, Покаржевская 1995). Альпийские ковры – сомкнутые сообщества западин и днищ цирков с большим более 4 м снегонакоплением зимой. Доминируют виды шпалерного и розеточного разнотравья (Sibbaldia procumbens, Taraxacum stevenii, Minuartia aizoides, Gnaphalium supinum), а также плотнодерновинный злак Nardus stricta. Высота большинства растений составляет 2- 3 см (Оnipchenko, 1994). Вегетационный период – около 2 – 2,5 месяцев (с конца июля по сентябрь). У альпийских ковров невысокая флористическая насыщенность, составляет в среднем: на площадках 0,5 х 0,5 м – 9,4 вида, на 1 м2 – 11,3; видов и на 25 м2 – 18 видов (Онипченко, Семенова, 1988). На альпийских коврах доминируют виды со слабой вегетативной подвижностью и вегетативно неподвижные. Среди жизненных форм наибольшую часть составляют гемикриптофиты. По числу видов преобладают плотнодерновинные, короткокорневищные и стержнекорневые растения (Покаржевская, Онипченко, 1995). Суммарно годичная продукция альпийских ковров составляет приблизительно 200 г/м2 (Онипченко, 1990). Большую часть надземной биомассы альпийских ковров образуют сосудистые растения (129 г/м2), подземная биомасса составляет 994 г/м2 (Оnipchenko, 1994). К концу 2019 года мы получили данные по вегетативной высоте растений и удельной листовой поверхности 350 видов высокогорных растений. Вегетативная высота — один из самых репрезентативных и при этом легко измеряемых функциональных признаков. Ее измеряют как наименьшее расстояние между верхней границей основных фотосинтетических тканей растений и уровнем субстрата, выраженное в метрах (Cornelissen et al., 2003). Измеряли высоты хорошо сформированных растений каждого вида в экологических условиях, соответствующих их обычным местообитаниям (Lavergne et al., 2003). Для каждого вида проводили 25 измерений. Поскольку в большинстве случаев исследуемые сообщества занимают поверхности склонов, то высоту измеряли как кратчайшее расстояние от верхней границы фотосинтетических тканей (верхнего хорошо развитого листа, имеющего размеры не менее половины от максимально развитых листьев в изучаемых условиях) до субстрата. Удельную листовую поверхность поверхность получали при измерении трех первичных параметров листьев - массы водонасыщенного листа, массы сухого листа и площади листа, которые в дальнейшем также использовались для расчета вклада компонентов CSR стратегий. Для каждого вида собирали 10 хорошо развитых, не поврежденных срединных листьев с разных растений. После сбора их помещали в стакан с небольшим количеством воды, накрывали полиэтиленом и оставляли на ночь в холодильнике для насыщения листьев влагой. Затем листья в живом состоянии взвешивали на аналитических весах для получения массы обводненного листа и сканировали для дальнейшего вычисления площади. После высушивания в отдельных конвертах при комнатной температуре и при температуре 80°С в сушильном шкафу до абсолютно сухого состояния листья взвешивали повторно. Площадь листьев по сканированному изображению в программе ImageJ. Произведено определение массы семян 200 видов растений. Сбор семян производили в период их рассеивания. Определяли как массу семени в воздушно-сухом состоянии, так и после высушивания при 80 градусах в течении 24 часов. Собраны листья 150 видов растений на химический и изотопный анализы в пятикратной повторности для каждого вида. Результаты этих анализов планируется использовать для расчетов параметров функциональной структуры по химическим признакам растений. Произведены расчеты вкладов CSR стратегий по видам, а также средние и средневзвешенные (по биомассе) вклады этих стратегий для альпийских сообществ 4х типов. Показано, что при преобладании во всех альпийских сообществах стресс-толерантной стратегии, она наилучшим образом выражена на альпийских лишайниковых пустошах и пестроовсяницевых лугах, в то время как на продуктивных гераниево-копеечниковых лугах усиливается роль видов конкурентной стратегии, а на долгоснежных альпийских коврах - рудеральной. Выявлена связь химического состава растений с их стратегиями: показано, что аккумуляция большинства элементов минерального питания и микроэлементов характерна для видов рудеральной стратегии, в то время как стресс-толеранты имеют пониженное содержание почти всех элементов, кроме кремния и углерода. С точки зрения вклада стратегий проанализированы виды субальпийского высокотравья, показано доминирование видов конкурентной стратегии. Завершен многолетний эксперимент по изучению влияния микоризы на состав сообществ, который показал снижение участия микоризных видов при внесении фунгицидов для альпийских лишайниковых пустошей и пестроовсяницевых лугов, но не альпийских ковров. (анализ данных предыдущих лет). Проведены расчеты показателей функционального разнообразия (функциональное богатство, функциональная выравненность и функциональная дивергенция) альпийских растений по их высоте для сообществ 4х типов. По результатам работы и опубликовано 2 статьи, сдано в печать 2 статьи, подготовлено к сдаче в печать 2 статьи. | ||
2 | 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. | Функциональное разнообразие высокогорных фитоценозов северо-западного Кавказа |
Результаты этапа: Основными объектами исследований явились альпийские растения и растительные сообщества высокогорий Тебердинского заповедника - альпийские лишайниковые пустоши, пестрокостровые луга, гераниево-копеечниковые луга, альпийские ковры. В отчетном году были продолжены полевые исследования и сбор образцов растений для формирования базы данных по функциональным признакам - дополнительно к полученным в предшествующие годы собраны семена и листья высокогорных растений, определены их масса в сухом и водонасыщенном состоянии, площадь, удельная листовая поверхность, содержание сухого вещества, измерена высота растений. К концу 2020 года в базе данных содержатся сведения по массе семян для 225 видов растений (план 300 видов, недовыполнение связано с засухой 2020 года и низкой завязываемостью семян в высокогорьях), по высоте растений - у 412 видов (план 400 видов), по параметрам листьев (влажная и сухая масса, площадь) - у 438 видов растений (план 400 видов). Кроме того собраны листья 200 видов растений для химического анализа (план 200 видов). Вегетативная высота — один из самых репрезентативных и при этом легко измеряемых функциональных признаков. Ее измеряют как наименьшее расстояние между верхней границей основных фотосинтетических тканей растений и уровнем субстрата, выраженное в метрах (Cornelissen et al., 2003). Измеряли высоты хорошо сформированных растений каждого вида в экологических условиях, соответствующих их обычным местообитаниям (Lavergne et al., 2003). Для каждого вида проводили 25 измерений. Поскольку в большинстве случаев исследуемые сообщества занимают поверхности склонов, то высоту измеряли как кратчайшее расстояние от верхней границы фотосинтетических тканей (верхнего хорошо развитого листа, имеющего размеры не менее половины от максимально развитых листьев в изучаемых условиях) до субстрата. Удельную листовую поверхность поверхность получали при измерении трех первичных параметров листьев - массы водонасыщенного листа, массы сухого листа и площади листа, которые в дальнейшем также использовались для расчета вклада компонентов CSR стратегий. Для каждого вида собирали 10 хорошо развитых, не поврежденных срединных листьев с разных растений. После сбора их помещали в стакан с небольшим количеством воды, накрывали полиэтиленом и оставляли на ночь в холодильнике для насыщения листьев влагой. Затем листья в живом состоянии взвешивали на аналитических весах для получения массы обводненного листа и сканировали для дальнейшего вычисления площади. После высушивания в отдельных конвертах при комнатной температуре и при температуре 80°С в сушильном шкафу до абсолютно сухого состояния листья взвешивали повторно. Площадь листьев по сканированному изображению в программе ImageJ. Проведены исследование влияния внесения беномила на микоризную инфекцию альпийских растений - анатомические исследования корней 12 видов растений в результате 3х летнего эксперимента. Выявлено влияние беномила на микоризацию альпийских растений. Продолжены дополнительные исследования многолетней динамики альпийских растительных сообществ на постоянных площадках. Изучена связь функциональных признаков растений альпийских пустошей и пестроовсяницевых лугов с трендами их многолетней динамики. Проведено сравнительное исследование ряда функциональных признаков (высота растений, длина и ширина очертания листовой пластинки) для большого числа видов на заповедной и антропогенно-нарушенной территории. Проведен анализ видового состава снежных корней растений, который выявил 7 видов растений альпийских ковров Кавказа, образующих снежные корни. Рассчитаны параметры функционального разнообразия альпийских сообществ по удельной листовой поверхности и другим признакам листьев и проведен анализ показателей функциональной структуры сообществ и сравнительный анализ стратегий растений умеренных (Кавказ) и тропических (Кения) высокогорий. Проведен анализ содержания дейтерия (2Н) в высокогорных видах представителей семейства Gentianaceae для выявления возможности их частичной микогетеротрофии. Проанализированы направления внутривидовой изменчивости функциональных признаков альпийских растений при переходе из одного сообщества в другое как при естественном распространении растений в различных растительных сообществах, так и после пересадок из одних сообществ в другие (данные по 12 видам). Проведено описание функционального разнообразия признаков листьев и стратегий растений в высокогорных болотах Тебердинского заповедника. Завершен эксперимент по сравнительной оценки продукции тонких корней в высокогорных экосистемах Тебердинского заповедника. Опубликовано 6 статей в изданиях, индексируемых в международных базах данных библиографической информации (WoS, Scopus), готовятся к печати еще 4 статьи. | ||
3 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Функциональное разнообразие высокогорных фитоценозов северо-западного Кавказа |
Результаты этапа: Основными объектами исследований были высокогорные сообщества 5 типов: альпийские лишайниковые пустоши, пестрокостровые луга, гераниево-копеечниковые луга, альпийские ковры, альпийские и субальпийские болота, а также субальпийское высокотравье. Создана максимально полная и наиболее обширная на настоящий момент база данных по функциональным признакам альпийских растений Кавказа. В ней охарактеризованы следущие функциональные признаки: 1) масса семян - 307 видов, 2) влажная и сухая масса листа, площадь листа, удельная листовая поверхность, содержание сухого вещества в водонасыщенном листе - 382 вида, 3) высота основной массы ассимилирующих вегетативных органов - 440 видов, 4) содержание С, N и P в листьях растений - 100 видов, 5) удельная длина корней - 130 видов, 6) интенсивность микоризной инфекции - 120 видов. Расчет индексов функционального разнообразия показал, что альпийские луга (пестроовсяницевые и гераниево-копеечниковые) имеют значительно большее функциональное богатство, чем ковры и пустоши. Наибольшей функциональной выравненностью отличаются альпийские ковры. Альпийские лишайниковые пустоши характеризуются минимальными значениями функциональной дивергенции, что свидетельствует о большей роли абиотических факторов среды в их формировании. Сравнение средних и средневзвешенных функциональных признаков растений в 4 изученных сообществах при большой статистической выборке (92-104 площадки на сообщество) показало, что для доминирования в альпийских лишайниковых пустошах важны признаки "консервативной" стратегии поглощения ресурсов, здесь виды с высоким участием имеют в среднем меньшую сухую и сырую массу листа, его площадь, меньшую удельную листовую поверхность и водосодержание в насыщенном состоянии. Это хорошо согласуется с резким преобладание стресс-толерантной стратегии у доминирующих видов альпийских пустошей. На пестроовсяницевых лугах, где также резко преобладает стресс-толерантная стратегия, доминирующие виды имеют в среднем меньшую площадь и водосодержание в листьях, существенно более низкую удельную площадь листа, но более высокую массу листа. Противоположная ситуация наблюдается у растений более продуктивных гераниево-копеечниковых лугов и альпийских ковров с коротким вегетационным периодом. В этих сообществах доминируют виды с в среднем большей сухой и водонасыщенной массой листьев, их большей площадью, при этом содержание воды и удельная листовая поверхность у этих сообществ не отличается в среднем у всех растений и доминантов. Сходные показатели значений функциональных признаков листа в этих сообществах говорят об их высоком экологическом сходстве, поддерживая мнение, что альпийские ковры представляют собой флористически обедненный вариант продуктивных альпийских лугов. Содержание азота и фосфора в листьях растений изученных сообществ увеличивается вниз по катене и соответствует таковому для аммонийного азота и доступного фосфора в почвах. Во всех четырех фитоценозах доминантные виды характеризуются меньшим содержанием азота и фосфора, чем остальные виды сообщества, что свидетельствует о важной роли эффективности использования этих элементов на построение биомассы для доминирования в альпийских фитоценозах. При подборе видов в состав фитоценоза преимущественно отбираются те, для которых характерно меньшее содержание фосфора и углерода. Растения, образующие альпийские лишайниковые пустоши и пестроовсяницевые луга характеризуются меньшим содержанием азота, а гераниево-копеечниковые луга и альпийские ковры - большим его содержанием, чем модельные сообщества случайной выборки растений. Расхождение ниш по содержанию азота между отдельными видами растений наибольшее в сообществах альпийских лишайниковых пустошей и пестроовсяницевых лугов, а по фосфору – в более продуктивных сообществах альпийских лугов. Предложенная нами модификация метода врастания корней позволила получить сравнительные оценки продукции тонких корней в горных экосистемах. В изученных нами сообществах в широком высотном диапазоне (от верхне-лесного до субнивального поясов) наибольшая продукция корней наблюдалась на альпийских коврах, наименьшая – в лесах и в субнивальных сообществах. В сообществах с древесными доминантами продукция корней была меньше, чем в травяных сообществах, что подтверждает гипотезу лимитированного роста корней деревьев близ верхней границы леса. Продукция корней возрастала с увеличением влажности почвы, которая была самым важным фактором. В травяных сообществах, наряду с основным фактором увлажнения, продукция корней имела тенденцию уменьшаться с абсолютной высотой. Отмечена также положительная связь содержания органического вещества в почве с продукцией корней в травяных сообществах. Связи продукции корней с рН верхнего горизонта почвы не выявлено. Мы проверили гипотезу о том, что альпийские виды из семейства Gentianaceae с зелеными листьями могут быть частично микогетеротрофны. Листья девяти пар видов (альпийские растения из семейства Gentianaceae + эталонное растение из другого семейства с арбускулярной микоризой, растущее поблизости) были собраны в горах Тибета (Сычуань, Китай) и Кавказа (Карачаево-Черкесская республика, Россия). В полностью развитых листьях было определено естественное содержание стабильных изотопов (13C, 15N). В каждом случае листья растений из семейства Gentianaceae были обогащены 15N сильнее, чем листья других растений, которые служили для сравнения. За исключением двух видов из секции Pneumonanthe (Gentiana asclepiadea и G. septemfida), изученные растения из семейства Gentianaceae не показали значимого обогащения 13C. Мы предполагаем, что относительное обогащение листьев 15N может считаться указанием на частичную микогетеротрофию у альпийских видов Gentianaceae. Получены данные (совместно с иностранными коллегами) о широте экологических ниш грибов, образующих арбускулярную микоризу, которая является важным функциональным признаком большинства растений на земном шаре. Более 300 образцов со всего мира, включая образцы различных сообществ Тебердинского национального парка. Показано, что температура и кислотность почвы являются важнейшими факторами, определяющими распространение отдельных таксонов. Различные клады Glomeraceae показали различные оптимальные значения факторов среды. Acaulosporaceae в большей степени представлены в при высокой кослотности и низкой температуре, а Gigasporaceae связаны с высоким увлажнением территории. Анализ длительных рядов наблюдений за динамикой растительного сообщества альпийских пустошей показалопределенную роль функциональных признаков для выявления основных динамических трендов. Отмечено значимое увеличение участия 9 видов и снижение - 2х видов. Такие признаки, как высота растений, удельная длина корней, удельная листовая поверхность и содержание С изменялись в соответствии с трендами повышения летних температур. Опубликовано 8 статей в журналах, индексируемых в международных базах данных WoS и Scopus. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".