Функциональные признаки листьев и стратегии растений субальпийских вейниковых лугов северо-западного Кавказа

Анализ функциональных признаков растений и их стратегий – магистральное направление изучения механизмов формирования состава и структуры растительных сообществ. Сравнение средних по видам значений признаков со случайной выборкой местной флоры позволяет определить, насколько тот или иной признак важен для формирования состава сообщества. Сравнение средних и средневзвешенных значений показывает роль признака в доминировании. Целью работы было изучение роли функциональных признаков листьев и вклада CSR-стратегий Ф. Грайма (аббревиатура от названий трех стратегий: C – competitors, S – stress-tolerants, R – ruderals) в формировании наиболее распространенных на северо-западном Кавказе субальпийских вейниковых лугов. Надземная биомасса в этих сообществах – 384 ± 21 г/м² (среднее и его ошибка), масса ветоши прошлых лет – 393 ± 40 г/м². Доля злаков в сообществе 57,1 ± 2,9%, разнотравья – 32,9 ± 2,6%, бобовых– 8,9 ± 1,4%, осок и ситников – 1 ± 0,3%. Доминируют три вида: Calamagrostis arundinacea (26,5% от всей фитомассы), Festuca varia (23,3%), Hedysarum caucasicum (8%). Доминанты сообщества имеют бóльшую сухую массу листа, меньшее содержание воды в листе, меньшую удельную листовую поверхность. Компоненты сообщества характеризуются меньшей массой водонасыщенного листа, меньшей долей сухой массы и большей удельной листовой поверхностью, чем доминанты. Для доминантов и всех компонентов в сообществе характерен больший вклад стресстолерантной стратегии, по сравнению со случайным значением

1. Garnier E., Navas M.L., Grigulis K. Plant functional diversity. Oxford: Oxford Univ. Press; 2016. 249 pp.

2. Lachaise T., Bergmann J., Rilling M.C., van Kleunen M. Below- and aboveground traits explain local abundance, and regional, continental and global occurrence frequencies of grassland plants. Oikos. 2021;130(1):110–120.

3. Sporbert M., Welk E., Seidler G., et al. Different sets of traits explain abundance and distribution patterns of European plants at different spatial scales. J. Veg. Sci. 2021;32(2):e13016.

4. Егоров А.В., Онипченко В.Г. Структура видового разнообразия высокогорных растительных сообществ Тебердинского заповедника. Бюл. МОИП. Отд. биол. 2011;116(4):65–75.

5. Arnillas C.A., Borer E.T., Seabloom E.W., et al. Opposing community assembly patterns for dominant and nondominant plant species in herbaceous ecosystems globally. Ecol. Evol. 2021;11(24):17744–17761.

6. Grime J. P. Plant strategies and vegetation processes. Chichester; N.Y; Brisbane; Toronto: J. Wiley and Sons; 1979. 222 pp.

7. Grime J.P. Plant Strategies, Vegetation Processes, and Ecosystem Properties. 2nd ed. Chichester: John Wiley and Sons; 2001. 417 pp.

8. Pierce S., Negreiros D., Cerabolini B., et al. A global method for calculating plant CSR ecological strategies applied across biomes world-wide. J. Funct. Ecol. 2017;31(2):444–457.

9. Онипченко В.Г., Казанцева Е.С., Елумеева Т.Г., Захарова Е.А., Петрова С.Е., Ахметжанова А.А., Царегородцева А.А., Текеев Д.К. Абиотические факторы сильнее влияют на функциональные признаки, чем биотические: эксперименты с пересадками в высокогорьях. Ж. общ. биол. 2020;81(5):352–261.

10. Гулисашвили В.З. Природные зоны и естественно-исторические области Кавказа. М.: Наука; 1964. 327 с.

11. Onipchenko V.G., Pavlov V.N. Local plant species richness depends on the total area of alpine communities. Dokl. Biol. Sci. 2009;427(1):381–383.

12. Онипченко В.Г., Дудова К.В., Гулов Д.М., Ахметжанова А.А., Текеев Д.К., Елумеева Т.Г. Функциональные признаки листьев растений важны для формирования состава альпийских растительных сообществ. Ж. общ. биол. 2022;83(2):127–137.

13. Работнов Т.А. Луговедение. М.: Изд-во МГУ; 1974. 384 с.

14. Onipchenko V.G. Alpine Ecosystems in the Northwest Caucasus. Dordrecht; Boston; London: Kluwer Academic Publishers; 2004. 421 pp.

15. Гулов Д.М., Онипченко В.Г., Мартыненко В.Б., Федоров Н.И., Логвиненко О.А., Узденов У.Б., Хубиева О.П. Состав надземной фитомассы субальпийского высокотравья в Тебердинском национальном парке. Бюл. МОИП. Отд. биол. 2022;127(5):46–53.

16. Гулов Д.М., Федоров Н.И., Логвиненко О.А., Онипченко В.Г. Состав надземной фитомассы субальпийских болот в Тебердинском национальном парке. Бюл. МОИП. Отд. биол. 2023;128(4):27–37.

17. Вагабов З.В. Фитомасса луговой растительности малого Кавказа (в пределах Азербайджана). Проблемы ботаники. Флора и растительность высокогорий СССР и их хозяйственное использование. Вып. 13. Баку; 1977:66–69.

18. Deleglise C., Loucougaray G., Alard D. Spatial patterns of species and plant traits in response to 20 years of grazing exclusion in subalpine grassland communities. J. Veg. Sci. 2011;22(3):402–413.

19. Шидаков И.И., Онипченко В.Г. Сравнение параметров листового аппарата растений альпийского пояса Тебердинского заповедника. Бюл. МОИП. Отд. биол. 2007;112(4):42–50.

20. Elumeeva T.G., Onipchenko V.G., Wu Y. Leaf functional traits of plants of alpine pastures at the eastern Qinghai-Tibetan plateau. Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2015;70(1):46–52.

21. Körner C. Alpine plant life: Functional plant ecology of high mountain ecosystems. 2nd ed. Berlin: Springer; 2003. 344 pp.

22. Rosbakh S., Römermann C., Poschlod P. Specific leaf area correlates with temperature: new evidence of trait variation at the population, species and community levels. Alp. Bot. 2015;125(2):79–86.

23. Moles A.T. Being John Harper: Using evolutionary ideas to improve understanding of global patterns in plant traits. J. Ecol. 2018;106(1):1–18.

24. Wright I.J., Dong N., Maire V., et al. Global climatic drivers of leaf size. Science. 2017;357(6354):917–921.

25. Dudova K.V., Dudov S.V., Akhmetzhanova A.A., Onipchenko V.G., Dzhatdoeva T.M., Tekeev D.K. Competitive strategy of subalpine tall-grass species of the northwest Caucasus. Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2019;74(3):140–146.

26. Wang J., Zhang C., Yang H., Mou C., Mo L., Luo P. Plant community ecological strategy assembly response to yak grazing in an alpine meadow on the eastern Tibetan Plateau. Land Degrad. Dev. 2018;29(9):2920–2931.

27. Pierce S., Ceriani R.M., Andreis R., de, Luzzaro A., Cerabolini B. The leaf economics spectrum of Poaceae reflects variation in survival strategies. Plant Biosyst. 2007;141(3):337–343.

28. Boulangeat I., Lavergne S., Es J., van, Garraud L., Thuiller W. Niche breath, rarity and ecological characteristics within a regional flora spanning large environmental gradients. J. Biogeogr. 2012;39(1):204–214.