Динамика сообществ посевов многолетних трав на градиенте восстановительной сукцессии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Охарактеризованы тренды изменения структуры ценофлоры растительных сообществ посевов многолетних трав на градиенте восстановительной сукцессии в условиях степной и лесостепной зон Южного Урала. С использованием агломеративного кластерного анализа выделены четыре группы сообществ, соответствующие стадиям сукцессии и отражающие возраст сообществ (от 1 до 16 и более лет). Показано, что на градиенте сукцессии происходит усложнение видового состава, видовая насыщенность сообществ увеличивается почти в 2 раза. Проведен анализ изменения показателя активности для видов ядра ценофлоры на каждой стадии. Выявлено, что снижается активность видов высеянных трав, при этом суммарная активность хорошо поедаемых видов, а значит, кормовая ценность фитоценозов с возрастом сообществ увеличивается. Каждая стадия сукцессии маркируется группой высоко активных видов, функциональный состав и ценотическая приуроченность которых меняется. Возрастает активность видов-апофитов и снижается активность синантропных видов. Происходит закономерное усложнение фитосоциологического спектра от видов аффинных классам синантропной растительности Sisymbrietea и Artemisietea к видам классов естественной растительности – лугов (Molinio-Arrhenatheretea) и степей (Festuco-Brometea). При этом наиболее активное замещение синантропных видов на естественные происходит после второй стадии сукцессии, т.е. наблюдается резкое её ускорение после 11-летнего возраста сообществ. Согласно результатам ординационного анализа (DCA-ординации) с дополнительной оценкой вклада экологических переменных, ведущим в дифференциации видового состава сообществ является фактор возраста сообществ, меньший вклад вносит фактор увлажнения местообитаний. По результатам сравнения изучаемых фитоценозов с материалами фитоценотеки травяной растительности Южного Урала (1660 описаний), показано центральное положение сообществ посевов многолетних трав на градиенте восстановительной сукцессии от нарушенной растительности пашни до естественных (степей) и квазинатуральных (лугов) типов растительности. Таким образом, показана высокая значимость посевов многолетних трав для создания устойчивых фитоценозов, имеющих высокую кормовую ценность, которые можно применять для целей восстановления биоразнообразия в лесостепных и степных регионах.

Об авторах

Сергей Маратович Ямалов

Южно-Уральский ботанический сад-институт Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: yamalovsm@mail.ru

доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории дикорастущей флоры и интродукции травянистых растений

Россия, Уфа

Гульназ Римовна Хасанова

Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: gulnazrim@yandex.ru

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник отдела растениеводства, земледелия и почвенного плодородия

Россия, Уфа

Мария Владимировна Лебедева

Южно-Уральский ботанический сад-институт Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: lebedevamv@mail.ru

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник группы тропических и субтропических растений

Россия, Уфа

Михаил Николаевич Драп

Южно-Уральский ботанический сад-институт Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: drap_1999@mail.ru

лаборант-исследователь лаборатории дикорастущей флоры и интродукции травянистых растений

Россия, Уфа

Халил Масгутович Сафин

Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Уфимского федерального исследовательского центра РАН

Email: safin505@mail.ru

доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник отдела растениеводства, земледелия и почвенного плодородия

Россия, Уфа

Список литературы

  1. Кадоркина В.Ф., Шевцова М.С. Травосеяние в структуре растениеводства как основа биологизации земледелия и развития кормопроизводства в различных агроэкологических условиях юга Средней Сибири // Кормопроизводство. 2021. № 8. С. 3–7.
  2. Буянкин В.И., Назарова М.В. Роль многолетних трав в повышении продуктивности агроландшафтов полупустынной зоны Прикаспия // Кормопроизводство. 2021. № 5. С. 3–8.
  3. Зарьянова З.А., Зотиков В.И., Кирюхин С.В. Видовое и сортовое разнообразие многолетних трав для условий Орловской области // Кормопроизводство. 2017. № 11. С. 32–38.
  4. Белолюбцев А.И., Дронова Е.А., Асауляк И.Ф. Многолетние травы как основа рационального использования склоновых земель и охраны почв от эрозии // Кормопроизводство. 2021. № 4. С. 14–19.
  5. Козлова Л.М., Свечников А.К. Биоэнергетическая эффективность фитоагроценозов при возделывании многолетних бобово-злаковых трав // Земледелие. 2022. № 1. С. 14–19. doi: 10.24412/0044-3913-2022-1-14-19.
  6. Grange G., Brophy C., Finn J.A. Effects of plant diversity on yield in intensively managed grasslands // Grassland Science in Europe: Improving sown grasslands through breeding and management. 2019. Vol. 24. P. 54–56.
  7. Suter M., Huguenin-Elie O., Lüscher A. Species diversity enhances multifunctionality in sown grass-legume mixtures // Grassland Science in Europe: Improving sown grasslands through breeding and management. 2019. Vol. 24. P. 96.
  8. Gaudio N., Violle C., Gendre X., et al. Interspecific interactions regulate plant reproductive allometry in cereal-legume intercropping systems // Journal of Applied Ecology. 2021. Vol. 58, iss. 1. P. 2579–2589. doi: 10.1111/1365-2664.13979.
  9. Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности. Уфа: АН РБ; Гилем, 2012. 488 с.
  10. Дзыбов Д.С., Шлыкова Т.Д. Динамика сложения и функционирования поликомпонентного кормового фитоценоза с агростепной основой // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 2014. № 4. С. 31–34.
  11. Волкова Е.М., Бурова О.В., Розова И.В. Восстановление степной растительности Куликова поля (Методы и результаты экспериментов). Тула: ТулГУ, 2022. 61 с.
  12. Valko O., Radai Z., Deak B. Hay transfer is a nature-based and sustainable solution for restoring grassland biodiversity // Journal of Environmental Management. 2022. Vol. 311. doi: 10.1016/j.jenvman.2022.114816.
  13. Bruelheide H., Dengler J., Jiménez-Alfaro B., et al. sPlot – a new tool for global vegetation analyses // Journal of Vegetation Science. 2019. Vol. 30, iss. 2. P. 161–186. doi: 10.1111/jvs.12710.
  14. Młodak A. k-Means, ward and probabilistic distance-based clustering methods with contiguity constraint // Journal of Classification. 2021. Vol. 38. P. 313–352. doi: 10.1007/s00357-020-09370-5.
  15. Sørensen T. A new method of establishing groups of equal amplitude in plant sociology based on similarity of species content and its application to analysis of the vegetation on Danish commons // Biologiske Skrifter. 1948. Bd. 5, № 4. P. 1–34.
  16. Раменский Л.Г., Цаценкин И.А., Чижиков О.Н., Антипин Н.А. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М.: Сельхозгиз, 1956. 472 с.
  17. Малышев Л.И. Флористическое районирование на основе количественных признаков // Ботанический журнал. 1973. Т. 58, № 11. С. 1581–1588.
  18. Mucina L., Bültmann H., Dierßen K., et al. Vegetation of Europe: hierarchical floristic classification system of vascular plant, bryophyte, lichen, and algal communities // Applied Vegetation Science. 2016. Vol. 19, iss. S1. P. 3–264. doi: 10.1111/avsc.12257.
  19. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений: жизненные формы покрытосеменных и хвойных: учеб. пособие. М.: Высшая школа, 1962. 378 с.
  20. Хасанова Г.Р., Ямалов С.М., Лебедева М.В. Сегетальная растительность Южного Урала: союз Scleranthion annui (Kruseman et Vlieger 1939) Sissingh in Westhoff et al. 1946 // Растительность России. 2018. № 34. С. 120–137. doi: 10.31111/vegrus/2018.34.120.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1 – Дендрограмма кластерного анализа геоботанических описаний

Скачать (88KB)
Метаданные
3. Рисунок 2 – DCA-ординации геоботанических описаний сообществ посевов многолетних трав разных стадий сукцессии: А – влияние экологических факторов; Б – соотношение с другими типами растительности. Условные обозначения: stage – возраст посевов, R_BZ – богатство-засоление почвы по шкале Раменского, R_UVL – увлажнение по шкале Раменского, bio 01 – среднегодовая температура, bio 12 – среднегодовое количество осадков; цифрами обозначены сообщества 1 – посевов I стадии, 2 – посевов II стадии, 3 – посевов III стадии, 4 – посевов IV стадии, 5 – лугов, 6 – степей, 7 – сорно-полевые сообщества

Скачать (540KB)
Метаданные
4. Рисунок 3 – Динамика активности разных фитосоциологических групп видов растительных сообществ посевов многолетних трав на градиенте восстановительной сукцессии. Условные обозначения: буквенными кодами обозначены группы видов, аффинных: Nat – классам естественной и квазинатуральной растительности, Antrop – классам естественной и квазинатуральной растительности, Etc – прочие виды, FES – Festuco-Brometea, GER – Trifolio-Geranietea, MOL – Molinio-Arrhenatheretea, ART – Artemisietea, EPI – Epilobietea angustifolii, PAR – Papaveretea rhoeadis, SIS – Sisymbrietea

Скачать (96KB)
Метаданные

© Ямалов С.М., Хасанова Г.Р., Лебедева М.В., Драп М.Н., Сафин Х.М., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».