Жизнь на краю ареала: сравнительное изучение центральных и краевых популяций Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae) на европейском северо-востоке России
https://doi.org/10.55959/MSU0137-0952-16-78-2-9
Аннотация
Периферийные популяции считаются более уязвимыми, чем центральные, однако недавние исследования поставили под сомнение существование четких закономерностей в пределах ареалов видов. Мы изучили репродуктивные и демографические характеристики редкой орхидеи Dactylorhiza traunsteineri на северо-восточном пределе ее распространения (Приполярный Урал) и сравнили их с данными четырех популяций, находящихся ближе к центру ареала этого вида (юг Республики Коми). Значения численности популяций, размеров растений, числа цветков на особь и семян в плоде в периферийных популяциях были достоверно ниже, чем в популяциях, расположенных ближе к центру ареала. Вопреки ожиданиям, периферийные популяции возобновлялись лучше, чем центральные популяции, что, возможно, связано с высоким уровнем влагообеспеченности территории Приполярного Урала. Доля ювенильных особей в периферийных популяциях составила 18,7%, в популяциях на юге Республики Коми – 6,3–6,9%. Кроме того выявлено, что в направлении от центра к периферии ареала увеличивается доля пустого пространства в семенах (с 63,9 до 75,6%). Это обеспечивает им лучшую летучесть и повышает шансы достичь благоприятных для прорастания мест, которых на краю ареала становится меньше.
Ключевые слова
орхидные,
граница ареала,
репродуктивный успех,
структура популяции,
Республика Коми,
морфометрия семян
При поддержке: Работа выполнена в рамках госзадания Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН (№ 122040600026-9).
Об авторах
И. А. Кириллова
Институт биологии Коми научного центра, Уральское отделение Российской Академии наук
Россия
Россия
Кириллова Ирина Анатольевна – канд. биол. наук, науч. сотр. отдела флоры и растительности Севера. Тел.: 8-821-221-68-55
167000, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28
Д. В. Кириллов
Институт биологии Коми научного центра, Уральское отделение Российской Академии наук
Россия
Россия
Кириллов Дмитрий Валерьевич – канд. биол. наук, науч. сотр. отдела флоры и растительности Севера. Тел.: 8-821-221-68-55
167000, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28
Список литературы
1. Pironon S., Papuga G., Villellas J., Angert A.L., García M.B., Thompson J. Geographic variation in genetic and demographic performance: new insights from an old biogeographical paradigm. Biol. Rev. 2017;92(4):1877–1909.
2. Sagarin R.D., Gaines S.D. The ‘abundant centre’ distribution: to what extent is it a biogeographical rule? Ecol. Lett. 2002;5(1):137–147.
3. Abeli T., Gentili R., Mondoni A., Orsenigo S., Rossi G. Effects of marginality on plant population performance. J. Biogeogr. 2014;41(2):239–249.
4. Tremblay M.F., Bergeron Y., Lalonde D., Mauffette Y. The potential effects of sexual reproduction and seedling recruitment on the maintenance of red maple (Acer rubrum L.) populations at the northern limit of the species range. J. Biogeogr. 2002;29(3):365–373.
5. Jump A.S., Woodward F.I. Seed production and population density decline approaching the range-edge of Cirsium species. New Phytol. 2003;160(2):349–358.
6. García M.B., Goni D., Guzmán D. Living at the edge: Local versus positional factors in the long-term population dynamics of an endangered orchid. Conserv. Biol. 2010;24(5):1219–1229.
7. Pironon S., Villellas J., Morris W.F., Doak D.F., García M.B. Do geographic, climatic or historical ranges differentiate the performance of central versus peripheral populations? Glob. Ecol. Biogeogr. 2015;24(6):611–620.
8. Gale S.W., Fischer G.A., Cribb P.J., Fay M.F. Orchid conservation: bridging the gap between science and practice. Bot. J. Linn. Soc. 2018;186(4):425–434.
9. Fay M.F. Orchid conservation: how can we meet the challenges in the twenty-first century? Bot. Stud. 2018;59(1):16.
10. Efimov P.G. Orchids of Russia: annotated checklist and geographic distribution. Nat. Conserv. Res. 2020;5(Suppl.1):1–18.
11. Красная книга Российской Федерации (растения и грибы). М.: Тов-во научн. изд. КМК; 2008. 855 с.
12. Вахрамеева М.Г., Варлыгина Т.И., Татаренко И.В. Орхидные России (биология, экология и охрана). М.: Тов-во научн. изд. КМК; 2014. 437 с.
13. Blinova I.V., Uotila P. Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae) in Murmansk Region (Russia). Memo. Soc. Fauna Flora Fenn. 2012;88:67–79.
14. Kirillova I.A., Kirillov D.V. Impact of weather conditions on seasonal development, population structure and reproductive success on Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae) in the Komi Republic (Russia). Nat. Conserv. Res. 2020;5(Suppl.1):77–89.
15. Sletvold N., Øien D-I., Moen A. Long-term influence of mowing on population dynamics in the rare orchid Dactylorhiza lapponica: the importance of recruitment and seed production. Biol. Conserv. 2010;143(3):747–755.
16. Sletvold N., Grindeland J.M., Ågren J. Pollinatormediated selection on floral display, spur length and flowering phenology in the deceptive orchid Dactylorhiza lapponica. New Phytol. 2010;188(2):385–392.
17. Красная книга Республики Коми. Сыктывкар: Коми респ. типогр., 2019. 766 с.
18. Атлас Республики Коми по климату и гидрологии. М.: Дик, Дрофа; 1997. 116 с.
19. Атлас почв Республики Коми. Под ред. Г.В. Добровольского, А.И. Таскаева и И.В. Забоевой. Сыктывкар: Коми респ. типогр.; 2010. 356 с.
20. Злобин Ю.А., Скляр В.Г., Клименко А.А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методика изучения. Сумы: Унив. книга; 2013. 439 с.
21. Arditti J., Michaud J.D., Healey P.L. Morphometry of orchid seeds. 1. Paphiopedilum and native California and related species of Calypso, Cephalanthera, Corallorhiza and Epipactis. Am. J. Bot. 1979;66(10):1128–1137.
22. Healey P.L., Michaud J.D., Arditti J. Morphometry of Orchid Seeds. III. Native Claifornia and Related Species of Goodyera, Piperia, Platanthera and Spiranthes. Am. J. Bot. 1980;67(4):508–518.
23. Kirillova I.A., Kirillov D.V. Reproduction biology of Gymnadenia conopsea (L.) R.Br. (Orchidaceae) on its northern distribution border. Contemp Probl Ecol. 2015;8(4):512–522.
24. R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing; 2020. URL https://www.R-project.org/.
25. Kawecki T.J. Adaptation to marginal habitats. Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst. 2008;39:321–342.
26. Øien D.I., Moen A. Flowering and survival of Dactylorhiza lapponica and Gymnadenia conopsea in the Sølendet Nature Reserve, Central Norway. Trends and fluctuations and underlying mechanisms in terrestrial orchid populations. Eds. P. Kindlmann, J.H. Willems, and D.F. Whigham. Leiden: Backhyus; 2002. Р. 3–22.
27. Hall C.A., Stanford J.A., Hauer F.R. The distribution and abundance of organisms as a consequence of energy balances along multiple environmental gradients. Oikos. 1992;65(3):377–390.
28. Kirillova I.A., Kirillov D.V. Seed Productivity of Epipactis atrorubens (Hoffm.) Besser (Orchidaceae, Liliopsida) on the northern border of its distribution range. Biol. Bull. Russ. Acad. Sci. 2021;48(10):1813–1821.
29. Kirillova I.A., Kirillov D.V. Population structure and seed productivity of Dactylorhiza incarnata (L.) Soó (Orchidaceae, Liliopsida) at the northern border of its habitat. Biol. Bull. Russ. Acad. Sci. 2022;49(10):272–292.
30. Kirillova I.A., Kirillov D.V. Reproductive success of Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soó at the northern border of its distribution range. Biol. Bull. Russ. Acad. Sci. 2023;50(1):68–78.
31. Arditti J., Michaud J.D., Healey P.L. Morphometry of orchid seeds. II. Native California and related species of Calypso, Cephalanthera, Corallorhiza and Epipactis. Am. J. Bot. 1980;67(3):347–360.
32. Kirillova I.A., Kirillov D.V. Reproductive success of marginal populations of Dactylorhiza maculata (L.) Soó (Orchidaceae). Russ. J. Ecol. 2022;53(3):152–157.
33. Villellas J., Ehrlén J., Olesen J.M., Braza R., García M.B. Plant performance in central and northern peripheral populations of the widespread Plantago coronopus. Ecography. 2013;36(2):136–145.
Рецензия
Для цитирования:
Кириллова И.А., Кириллов Д.В. Жизнь на краю ареала: сравнительное изучение центральных и краевых популяций Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae) на европейском северо-востоке России. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2023;78(2):95-101. https://doi.org/10.55959/MSU0137-0952-16-78-2-9
For citation:
Kirillova I.A., Kirillova D.V. Living at the edge: a comparative study of the central and marginal populations of Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae) in European Northeast of Russia. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2023;78(2):95-101. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU0137-0952-16-78-2-9
Просмотров:
265
Послать статью по эл. почте 