FERTILIZATION AND IRRIGATION EFFECTS ON THE GERANIUM-HEDYSARUM MEADOWS, NORTHWESTERN CAUCASUS, RUSSIA
https://doi.org/10.1234/XXXX-XXXX-2012-4-39-47
Abstract
We investigated the response of alpine highly productive plant community to soil nutrient addition and irrigation. A 10 year experiment — including additions of calcium, phosphorus, nitrogen, phosphorus + nitrogen and irrigation — was conducted in northwestern Caucasus, Russia, at 2800 m above sea level. We found out that above-ground biomass did not change significantly.
But the biomass increased by 25% in case of the treatment with calcium addition compared with the control, also the floristic richness in this treatment was not changed. Biomass of the main dominant Geranium gymnocaulon doubled in Ca and NP. Campanula tridentata, Carum meifolium, Euphrasia ossica and Matricaria caucasica increased in Ca; Geranium gymnocaulon in Са and NP;
Gagea fistulosa in NP; Agrostis vinealis in N and NP; Carex atrata, Nardus stricta in N; Phleum alpinum in Р; Leontodon hispidus in irrigation treatment. Above-ground biomass of separate species was changed due to the number or mass of shoots changing. Biomass of Geranium gymnocaulon was changed mainly due to the mass of shoots changing, and on the contrary Hedysarum caucasicum — due to the shoot number changing. Sedges had a positive response to N. Legumes had a negative response to NP, N and Ca.
References
1. Kцrner C. Alpine plant life. Berlin.: Springer, 1999. 343 p.
2. Ахметжанова А.А. Экспериментальное изучение состава и структуры альпийских геранево-копеечниковых лугов Тебердинского заповедника: ресурсное манипулирование и оценка роли доминантов: Автореф. дисс. ... канд. биол. наук. Уфа, 2008. 153 с.
3. Воробьева Ф.М., Онипченко В.Г. Сосудистые растения Тебердинского заповедника (аннотированный список видов) // Флора и фауна заповедников / Под ред. И.А. Губанова. Вып. 99. М., 2001. 100 с.
4. Онипченко В.Г. Фитомасса альпийских сообществ северо-западного Кавказа // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1990. Т. 95. Вып. 6. С. 53—62.
5. Onipchenko V.G. Study area and general description of the investigated communities // Experimental investigation of alpine plant communities in the Northwestern Caucasus (Veroffentlichungen des Geobotanischen Institutes der ETH, Stiftung Riibel, in Zurich) / Eds. V.G. Onipchenko, M.S. Blinnikov. Zurich, 1994. P. 6—22.
6. Чередниченко О.В. Динамика гераниево-копеечниковых лугов С.-З. Кавказа в естественных и экспериментальных условиях: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. М., 2002. 122 с.
7. Андреев Н.Г. Луговодство. М.: Колос, 1966. 510 с.
8. Волкова Е.В., Онипченко В.Г., Буртин А.Ю. Изучение конкуренции в альпийских фитоценозах методом пересадок участков дернины: флористическая насыщенность и биомасса побегов // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1999. Т. 104. Вып. 2. С. 21—28.
9. Айбазова Ф.У., Тиунов Н.А. Изменение биомассы растений альпийского пестроовсяницевого луга при увеличении доступности почвенных ресурсов // Комплексные исследования альпийских экосистем Тебердинского заповедника (Тр. Тебердинского гос. биосферного заповедника). 2004. № 21. С. 46—53.
10. Бабаян Г.Б., Рафаелян Р.К., Дадалян ГЛ. Эффективность удобрений на высокогорных пастбищах горы Арагац // Использование растительности высокогорий Советского Союза. Ставрополь, 1977. С. 5—11.
11. Работнов Т.А. Влияние минеральных удобрений на луговые растения и луговые фитоценозы. М.: Наука, 1973. 179 с.
12. Работнов Т.А. Экология луговых трав. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985. 176 с.
13. Судзиловская Н.А., Вагин И.А., Онипченко В.Г. Экспериментальное изучение изменения продукции альпийской лишайниковой пустоши при увеличении доступности почвенных ресурсов // Бюл. МОИП. Отд. биол. 2006. Т. 111. Вып. 6. С. 41—51.
14. Seastedt T.R., Vaccaro L. Plant species richness, productivity, and nitrogen and phosphorus limitations across a snowpack gradient in alpine tundra. Colorado, USA // Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 2001. Vol. 33. N 1. P. 100—106.
15. Soudzilovskaia N.A., Onipchenko V.G. Experimental investigation of fertilization and irrigation effects on an Alpine heath. Northwestern Caucasus, Russia // Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 2005. Vol. 37. N 4. P. 602—610.
16. Герасимова М.А., Доколина Е.А., Онипченко В.Г. Изменение надземной биомассы растений альпийских ковров при увеличении доступности почвенных ресурсов // Альпийские экосистемы: структура и механизмы функционирования (Тр. Тебердинского гос. биосферного заповедника). 2005. № 30. С. 35—56.
17. Hegg O., Feller U., Dahler W., Scherrer С. Long term influence of fertilization in a Nardetum. Phytosociology of the pasture and nutrient contents in leaves // Vegetatio. 1992. Vol. 103. N 2. P. 151—158.
18. Работнов Т.А. Луговедение. 2-е изд. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984. 176 с.
19. Трофимова Л.С., Кулаков В.А., Новиков С.А. Продуктивный и средообразующий потенциал луговых агрофитоценозов и пути его повышения // Кормопроизводство. 2008. № 9. С. 17—19.
20. Аксенова А.А., Онипченко В.Г. О возможности фенологического расхождения растений альпийских сообществ: эксперименты с разновременным затенением гераниево-копеечникового луга // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1998. Т. 103. Вып. 5. С. 24—30.
21. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Наука о растительности. Уфа: Гилем, 1998. 412 с.
22. Методические рекомендации по охране и рациональному природопользованию альпийских фитоценозов северо-западного Кавказа / Под ред. В.Г. Онипченко. Черкесск, 1989. 22 с.
23. Bowman W.D., Theodose T.A., Schardt J.C., Conant R.T. Constraints of nutrient availability on primary production in two alpine tundra communities // Ecology. 1993. Vol. 74. N 7. Р. 2085—2097.
24. Gough L., Hobbie S. Responses of moist non-acidic tundra to altered environment: productivity, biomass, and species richness // Oikos. 2003. Vol. 103. N 1. P. 204—216.
25. Theodose T.A., Bowman W.D. Nutrient availability, plant abundance, and species diversity in two alpine tundra communities // Ecology. 1997. Vol. 78. N 6. P. 1861—1872.
26. Grellmann D. Plant responses to fertilization and exclusion of grazers on an arctic tundra heath // Oikos. 2002. Vol. 98. N 2. P. 190—204.
27. Sammul M., Kull К., Оksanen L., Veromann P. Competition intensity and its importance: results of field experiments with Anthoxanlhum odoratum // Oecologia. 2001. Vol. 125. N 1. P. 18—25.
28. Nilsson M.-C., Wardle D.A., Zackrisson O., Jaderlund A. Effects of alleviation of ecological stresses on an alpine tundra community over an eight-year period // Oikos. 2002. Vol. 97. N 1. P. 3—17.
29. Johannisson C., Hogberg P. N15 abundance of soil and plants along an experimentally induced forest nitrogen supply gradient // Oecologia. 1994. Vol. 97. N 1. P. 1—12.
30. Ivanenko M.N., Onipchenko V.G. Animals and their influence on plant communities. Wild ungulates // Alpine ecosystems in the Northwest Caucasus / Eds. V.G. Onipchenko, E.A. Dordrecht. Kluwer Academic Publishers, 2004. P. 303—312.
31. Алтухов М.Д. Очерк высокогорной растительности известнякового массива Трю-Ятыргварта // Тр. Кавк. гос. заповедника. 1967. № 2. С. 3—58.
32. Онипченко В.Г., Вертелина О.С., Макаров М.И. Пространственная гетерогенность высокогорных фитоценозов и свойств почвы // Почвоведение. 1998. № 6. С. 689—695.
33. Жукова Л.А. Белоус торчащий // Биологическая флора Московской области. М., 1974. № 1. С. 6—20.
34. de Graaf M.C.C., Verbeek P.J.M., Bobbink R., Roelofs J.G.M. Restoration of species-rich dry heaths: the importance of appropriate soil conditions // Acta Botanica Neerlandica. 1998. Vol. 47. N 1. P. 89—111.
35. Herben T., Krahulec F., Kovarova M., Hadincova V. Fine scale dynamics in mountain grassland // Spatial processes in plant communities / Eds. F. Krahulec et al. Prague: Academia Prague, 1990. P. 173—184.
36. Dдhler W. Long-term influence of fertilization in a Nardetum. Results from the test plots of Dr. W. Ludi on the Schynige Platte // Vegetatio. 1992. Vol. 103. N 2. P. 275—287.
37. Буш Е.А. О результатах научных работ Югоосетинского горно-лугового стационара БИН АН СССР // Советская ботаника. 1940. C. 11—45.
38. Алексеев Е.Б., Соколовская А.П., Пробатова Н.С. Таксономия, распространение и числа хромосом овсяниц (Festuca L., Роасеае) флоры СССР. 3-я секция Festuca: F. tschujensis—F. Beckeri // Бюл. МОИП. Отд. биол. 1988. Т. 93. Вып. 2. С. 90—99.
39. Цвелев Н.Н. Злаки СССР. Л., 1976. 788 с.
Review
For citations:
Kazantseva E.S. FERTILIZATION AND IRRIGATION EFFECTS ON THE GERANIUM-HEDYSARUM MEADOWS, NORTHWESTERN CAUCASUS, RUSSIA. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2012;(4):39-47. (In Russ.) https://doi.org/10.1234/XXXX-XXXX-2012-4-39-47
Views:
333
Email this article 