vestnik-bio-msuВестник Московского университета. Серия 16. БиологияVestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya0137-0952Lomonosov Moscow State University, School of Biology10.55959/MSU0137-0952-16-2022-77-4-258-265vestnik-bio-msu-1187Research ArticleОригинальные исследованияВлияние климатических факторов на продолжительность цветения видов в Карадагском природном заповедникеImpact of climatic factors on the duration of species flowering in the Karadag Nature Reservehttps://orcid.org/0000-0002-9740-0320ЛетуховаВ. Ю.LetukhovaV. Yu.

Летухова Виктория Юрьевна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр. отдела изучения биоразнообразия и экологического мониторинга

24 Nauki str., Kurortnoje, Feodosia, Crimea, 298188

letukhova@gmail.comЗуевА. В.ZuevA. V.

Зуев Александр Васильевич – инженер отдела изучения биоразнообразия и экологического мониторинга

24 Nauki str., Kurortnoje, Feodosia, Crimea, 298188

lizaveta-zueva@mail.ruПотапенкоИ. Л.PotapenkoI. L.

Потапенко Ирина Леонидовна – канд. биол. наук, ст. науч. сотр. отдела изучения биоразнообразия и экологического мониторинга

24 Nauki str., Kurortnoje, Feodosia, Crimea, 298188

ira_potapenko@mail.ruКарадагская научная станция имени Т.И. Вяземского – природный заповедник РАНРоссияT.I. Vyazemsky Karadag Scientific Station – Nature Reserve, Russian Academy of SciencesRussian Federation202230112022774258265Copyright © Летухова В.Ю., Зуев А.В., Потапенко И.Л., 20222022Летухова В.Ю., Зуев А.В., Потапенко И.Л.Letukhova V.Y., Zuev A.V., Potapenko I.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik-bio-msu.elpub.ru/jour/article/view/1187

Фенологические реакции растений на изменение погодных условий очень сильны и могут служить индикатором глобального изменения климата. Поняв, как отдельные виды реагируют на изменяющиеся условия, можно смоделировать, как изменятся экосистемы в целом. В данной статье анализируется влияние климатических факторов (температуры воздуха и осадков) на продолжительность цветения дикорастущих видов сосудистых растений Карадагского природного заповедника (Крым). Было учтено 152 вида растений с рядом фенологических наблюдений от 5 до 8 лет. Корреляционный анализ между продолжительностью цветения и климатическими факторами выявил высокую зависимость у 89 (58,6%) видов. При этом климатические факторы текущего вегетационного периода оказывали влияние на цветение 71 вида, предыдущего вегетационного периода – на цветение 4 видов, обоих вегетационных периодов – на цветение 14 видов. Температура воздуха и осадки примерно в равной степени оказывают влияние на продолжительность цветения видов. У 35 (41,2%) видов отмечена корреляция между продолжительностью цветения и температурой воздуха; у 32 (37,7%) – между продолжительностью цветения и осадками; у 18 (21,1%) обнаружено влияние обоих параметров. Чаще всего продолжительность цветения отрицательно коррелировала со значениями температуры воздуха и положительно – с количеством осадков. Наиболее чувствительные к климатическим факторам оказались мезофиты и виды, произрастающие в лесных сообществах, наименее чувствительные – эуксерофиты и виды, произрастающие в степных сообществах.

The phenological responses of plants to changing weather conditions are very strong and can serve as an indicator of global climate change. If we understand how individual species respond to changing conditions, we can represent how ecosystems will change. The aim of this study was to analyze the exposure of climatic factors (air temperature and precipitation) on the flowering duration of the wild vascular plants species in the Karadag Nature Reserve (Crimea). In general, 152 species were taken into account with a number of phenological observations from 5 to 8 years. Correlation analysis between the flowering duration and the climatic parameters revealed a significant response in 89 (58.6%) species. Moreover, the climatic factors of the current vegetative season impacted 71 species flowering, previous vegetative season impacted 4 species flowering, and both vegetative seasons impacted 14 species flowering. Air temperature and precipitation equally impacted the flowering duration: air temperature impacted 35 (41.2%) species flowering; precipitation impacted 32 (37.7%) species flowering; both factors impacted 18 (21.1%) species flowering. The flowering duration mostly was negatively correlated with air temperature values and positively with precipitation amount. Mesophytes and the forest community species were the most sensitive to the climatic factors; euxerophytes and the steppe community species were the least sensitive to the climatic factors.

влияние климатасосудистые растенияфенология цветениямониторингКарадагский заповедникКрымclimate influencevascular plantsflowering phenologymonitoringKaradag ReserveCrimeaReferencesIPCC, 2022: Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability. Contribution of working group II to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change / Eds. H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, and B. Rama. Cambridge; N.Y.: Cambridge Univ. Press, 2022. 3056 pp.IPCC, 2022: Climate change 2022: Impacts, adaptation and vulnerability. Contribution of working group II to the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change / Eds. H.-O. Pörtner, D.C. Roberts, M. Tignor, E.S. Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke, V. Möller, A. Okem, and B. Rama. Cambridge; N.Y.: Cambridge Univ. Press, 2022. 3056 pp.Craufurd P.Q., Wheeler T.R. Climate change and the flowering time of annual crops // J. Exp. Bot. 2009. Vol. 60. N 9. P. 2529–2539.Craufurd P.Q., Wheeler T.R. Climate change and the flowering time of annual crops // J. Exp. Bot. 2009. Vol. 60. N 9. P. 2529–2539.Menzel A., Sparks T.H., Estrella N., et al. European phenological response to climate change matches the warming pattern // Glob. Change Biol. 2006. Vol. 12. N 10. P. 1969–1976.Menzel A., Sparks T.H., Estrella N., et al. European phenological response to climate change matches the warming pattern // Glob. Change Biol. 2006. Vol. 12. N 10. P. 1969–1976.Harper G., Morris L. Flowering and climate change // Sibbaldia. 2007. N. 5. P. 25–42.Harper G., Morris L. Flowering and climate change // Sibbaldia. 2007. N. 5. P. 25–42.Miller-Rushing A.J., Primack R.B. Global warming and flowering times in Thoreau’s Concord: a community perspective // Ecology. 2008. Vol. 89. N 2. P. 332–341.Miller-Rushing A.J., Primack R.B. Global warming and flowering times in Thoreau’s Concord: a community perspective // Ecology. 2008. Vol. 89. N 2. P. 332–341.Gordo O., Sanz J.J. Impact of climate change on plant phenology in Mediterranean ecosystems // Glob. Change Biol. 2010. Vol. 16. N 3. P. 1082–1106.Gordo O., Sanz J.J. Impact of climate change on plant phenology in Mediterranean ecosystems // Glob. Change Biol. 2010. Vol. 16. N 3. P. 1082–1106.Richardson A.D., Keenan T.F., Migliavacca M., Ryu Y., Sonnentag O., Toomey M. Сlimate change, phenology, and phenological control of vegetation feedbacks to the climate system // Agric. For. Meteorol. 2013. Vol. 169. P. 156–173.Richardson A.D., Keenan T.F., Migliavacca M., Ryu Y., Sonnentag O., Toomey M. Сlimate change, phenology, and phenological control of vegetation feedbacks to the climate system // Agric. For. Meteorol. 2013. Vol. 169. P. 156–173.Memmott J., Craze P.G., Waser N.M., Price M.V. Global warming and the disruption of plant-pollinator interactions // Ecol. Lett. 2007. Vol. 10. N 8. P. 710–717.Memmott J., Craze P.G., Waser N.M., Price M.V. Global warming and the disruption of plant-pollinator interactions // Ecol. Lett. 2007. Vol. 10. N 8. P. 710–717.Tooke F., Battey N.H. Temperate flowering phenology // J. Exp. Bot. 2010. Vol. 61. N 11. P. 2853–2862.Tooke F., Battey N.H. Temperate flowering phenology // J. Exp. Bot. 2010. Vol. 61. N 11. P. 2853–2862.Nagahama A., Kubota Y., Satake A. Climate warming shortens flowering duration: a comprehensive assessment of plant phenological responses based on gene expression analyses and mathematical modeling // Ecol. Res. 2018. Vol. 33. N 5. P. 1059–1068.Nagahama A., Kubota Y., Satake A. Climate warming shortens flowering duration: a comprehensive assessment of plant phenological responses based on gene expression analyses and mathematical modeling // Ecol. Res. 2018. Vol. 33. N 5. P. 1059–1068.Dorji T., Hopping K.A., Meng F., Wang S., Jiang L., Klein J.A. Impacts of climate change on flowering phenology and production in alpine plants: The importance of end of flowering // Agric. Ecosyst. Environ. 2020. Vol. 291: 106795.Dorji T., Hopping K.A., Meng F., Wang S., Jiang L., Klein J.A. Impacts of climate change on flowering phenology and production in alpine plants: The importance of end of flowering // Agric. Ecosyst. Environ. 2020. Vol. 291: 106795.Sparks T. H., Menzel A., Stenseth N.C. European cooperation in plant phenology // Clim. Res. 2009. Vol. 39. N 3. P. 175–177.Sparks T. H., Menzel A., Stenseth N.C. European cooperation in plant phenology // Clim. Res. 2009. Vol. 39. N 3. P. 175–177.Czerepanov S.K. Vascular plants of Russia and adjacent states (the former USSR). Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995. 516 pp.Czerepanov S.K. Vascular plants of Russia and adjacent states (the former USSR). Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1995. 516 pp.Голубев В. Н. Биологическая флора Крыма. Ялта: НБС–ННЦ, 1996. 120 с.Голубев В. Н. Биологическая флора Крыма. Ялта: НБС–ННЦ, 1996. 120 с.Zheng J.Y., Ge Q.S., Hao Z.X., Wang W.C. Spring phenophases in recent decades over eastern China and its possible link to climate changes // Clim. Change. 2006. Vol. 77. N 3. P. 449–462.Zheng J.Y., Ge Q.S., Hao Z.X., Wang W.C. Spring phenophases in recent decades over eastern China and its possible link to climate changes // Clim. Change. 2006. Vol. 77. N 3. P. 449–462.Sherry R.A., Zhou X., Gu.S., Arnone J.A., Schimel D.S., Verburg P.S., Wallace L.L., Luo Y. Divergence of reproductive phenology under climate warming // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007. Vol. 104. N 1. P. 198–202.Sherry R.A., Zhou X., Gu.S., Arnone J.A., Schimel D.S., Verburg P.S., Wallace L.L., Luo Y. Divergence of reproductive phenology under climate warming // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007. Vol. 104. N 1. P. 198–202.Post E.S., Pedersen C., Wilmers C.C., Forchhammer M.C. Phenological sequences reveal aggregate life history response to climate warming // Ecology. 2008. Vol. 89. N 2. P. 363–370.Post E.S., Pedersen C., Wilmers C.C., Forchhammer M.C. Phenological sequences reveal aggregate life history response to climate warming // Ecology. 2008. Vol. 89. N 2. P. 363–370.Steltzer H., Post E. Seasons and life cycles // Science. 2009. Vol. 324. N 5929. P. 886–887.Steltzer H., Post E. Seasons and life cycles // Science. 2009. Vol. 324. N 5929. P. 886–887.Sparks T.H., Jeffree E.P., Jeffree C.E. An examination of the relationship between flowering times and temperatures at the national scale using long-term phenological records from the UK // Int. J. Biometeorol. 2000. Vol. 44. N 2. P. 82–87.Sparks T.H., Jeffree E.P., Jeffree C.E. An examination of the relationship between flowering times and temperatures at the national scale using long-term phenological records from the UK // Int. J. Biometeorol. 2000. Vol. 44. N 2. P. 82–87.Bock A., Sparks T.H., Estrella N., Jee N., Casebow A., Schunk C., Leuchner M., Menzel A. Changes in first flowering dates and flowering duration of 232 plant species on the island of Guernsey // Glob. Change Biol. 2014. Vol. 20. N 11. P. 3508–3519.Bock A., Sparks T.H., Estrella N., Jee N., Casebow A., Schunk C., Leuchner M., Menzel A. Changes in first flowering dates and flowering duration of 232 plant species on the island of Guernsey // Glob. Change Biol. 2014. Vol. 20. N 11. P. 3508–3519.Зыкова В.К., Клименко З.К. Продолжительность цветения сортов сирени коллекции Никитского ботанического сада // Бюллетень ГНБС. 2019. № 130. С. 69–72.Зыкова В.К., Клименко З.К. Продолжительность цветения сортов сирени коллекции Никитского ботанического сада // Бюллетень ГНБС. 2019. № 130. С. 69–72.Zhou Z., Zhang K., Sun Z., Liu Yi., Zhang Yu., Lei L., Li Yi., Wang D., Hu M., Wang Sh., Lu Q., Cui Yu., Zhong M., Han Sh., Miao Yu. Lengthened flowering season under climate warming: evidence from manipulative experiments // Agric. For. Meteorol. 2022. Vol. 312: 108713.Zhou Z., Zhang K., Sun Z., Liu Yi., Zhang Yu., Lei L., Li Yi., Wang D., Hu M., Wang Sh., Lu Q., Cui Yu., Zhong M., Han Sh., Miao Yu. Lengthened flowering season under climate warming: evidence from manipulative experiments // Agric. For. Meteorol. 2022. Vol. 312: 108713.Зубкова Н.В. Особенности цветения некоторых видов и форм рода Clematis L. Коллекции Никитского ботанического сада // Изв. Сарат. ун-та. Нов. cер. Сер. Хим. Биол. Экол. 2018. Т. 18. № 1. С. 60–64.Зубкова Н.В. Особенности цветения некоторых видов и форм рода Clematis L. Коллекции Никитского ботанического сада // Изв. Сарат. ун-та. Нов. cер. Сер. Хим. Биол. Экол. 2018. Т. 18. № 1. С. 60–64.Вострикова Т.В., Калаев В.Н., Воронин А.А., Преображенский А.П., Львович И.Я. Влияние природно-климатических факторов на фенологические показатели петунии гибридной // Вест. ВГТУ. 2011. Т. 7. № 3. С. 56–60.Вострикова Т.В., Калаев В.Н., Воронин А.А., Преображенский А.П., Львович И.Я. Влияние природно-климатических факторов на фенологические показатели петунии гибридной // Вест. ВГТУ. 2011. Т. 7. № 3. С. 56–60.Schwartz M.D., Ahas R., Aasa A. Onset of spring starting earlier across the Northern Hemisphere // Glob. Change Biol. 2006. Vol. 12. N 2. P. 343–351.Schwartz M.D., Ahas R., Aasa A. Onset of spring starting earlier across the Northern Hemisphere // Glob. Change Biol. 2006. Vol. 12. N 2. P. 343–351.Badeck F., Bondeau A., Böttcher K., Doktor D., Lucht W., Schaber J., Sitch, S.A. Responses of spring phenology to climate change // New Phytol. 2004. Vol. 162. N 2. P. 295–309.Badeck F., Bondeau A., Böttcher K., Doktor D., Lucht W., Schaber J., Sitch, S.A. Responses of spring phenology to climate change // New Phytol. 2004. Vol. 162. N 2. P. 295–309.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.