Patterns in steppe grassland vegetation of Troitsky State Natural Complex Preserve

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The patterns (mosaicity) in the northern type of Southern Ural steppe vegetation were characterized by a hierarchical continuum concept theory for Troitsky State Natural Complex Preserve example. Multispecies patterns have been identified by blocks and principal components methods while a hierarchical patterns evaluation – by multivariate statistics (Cluster, Discriminant Analysis and Non-Metric Multidimensional Scaling) and biotopes phytoindication. It has been established that three pattern levels – micro-patterns (0,8 and 1,8 m), parcels (6,0 m) and coenotics (11,0 m) are significantly identified in steppe vegetation. The two last levels correspond to levels specified for the southern type of Southern Ural steppe vegetation earlier. The authors have demonstrated that parcel and coenotic patterns are identified as ratio of four species abundance: Stipa lessingiana, S. pennata, S. tirsa and Festuca valesiaca. For natural and undisturbed steppe associations informative species are non-dominants or edificators. Vegetation plot size and the location in phytocatena can be determinative for floristic composition, phytodiversity indexes and syntaxon detection. There are several non-uniformly scaled factors of mosaicity identification. The most significant ones are coenotic interactions among species. Soil nitrogen regime and soil calcium regimes, soil moistening, aeration and acidity are significant for abiotic factors.

About the authors

Nazar N. Nazarenko

South Ural State Humanitarian Pedagogical University

Author for correspondence.
Email: nnazarenko@hotmail.com

doctor of biological sciences, professor of Chemistry, Ecology and Chemistry Methodology Department

 
Russian Federation, Chelyabinsk

Aleksandr V. Malaev

South Ural State Humanitarian Pedagogical University

Email: nnazarenko@hotmail.com

candidate of geographical sciences, head of Geography and Geography Methodology Department

Russian Federation, Chelyabinsk

Alla V. Pirozhenkova

South Ural State Humanitarian Pedagogical University

Email: allapirozhenkova@mail.ru

student of Natural Sciences and Technologies Faculty

Russian Federation, Chelyabinsk

Natalya A. Bayda

South Ural State Humanitarian Pedagogical University

Email: bayda.natashenka@mail.ru

student of Natural Sciences and Technologies Faculty

Russian Federation, Chelyabinsk

References

  1. Фардеева М.Б., Исламова Г.Р., Чижикова Н.А. Анализ пространственно-возрастной структуры растений на основе информационно-статистических подходов // Ученые записки Казанского государственного университета. Естественные науки. 2008. Т. 150, кн. 4. С. 226–240.
  2. Миркин Б.М., Розенберг Г.С. Анализ мозаичности травянистых растительных сообществ. 1. Популяционный уровень // Биологические науки. 1976. № 12. С. 127–134.
  3. Миркин Б.М., Розенберг Г.С. Анализ мозаичности травянистых растительных сообществ. 2. Ценотический уровень // Биологические науки. 1977. № 2. С. 121–126.
  4. Заугольнова Л.Б. Иерархический подход к анализу лесной растительности малого речного бассейна (на примере Приокско-Террасного заповедника) // Ботанический журнал. 1999. Т. 84, № 8. С. 42–56.
  5. Ценопопуляции растений (развитие и взаимоотношения). М.: Наука, 1977. 213 с.
  6. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии). М.: Наука, 1988. 181 с.
  7. Austin M.P., Smith T.M. A new model for the continuum concept // Vegetatio. 1989. Vol. 83, № 1–2. P. 35–47.
  8. Collins S.L., Glenn S.M., Roberts D.W. The hierarchical continuum concept // Journal of Vegetation Science. 1993. Vol. 4, is. 2. P. 149–156.
  9. O’Neil R.V. de Anders D.L., Waide J.B., Allen T.F.H. A hierarchical concept of ecosystems. Princeton: Princeton University Press, 1986. 153 p.
  10. Van der Maarel E. Pattern and process in plant community: fifty years after A.S. Watt // Journal of Vegetation Science. 1996. Vol. 7, is. 1. P. 19–28.
  11. Collins S.L., Glenn S.M., A hierarchical analysis of species' abundance patterns in grassland vegetation // American Naturalist. 1990. № 135 (5). P. 633–648.
  12. Martinez K.A., Gibson D.J., Middleton B.A. Core-satellite species hypothesis and native versus exotic species in secondary succession // Plant Ecology. 2015. № 216 (3). P. 419–427.
  13. Pelissier R., Goreaud F. A practical approach to the study pf spatial structure in simple cases of heterogeneous vegetation // Journal of Vegetation Science. 2001. № 12. P. 99–108.
  14. Заугольнова Л.Б., Истомина И.И., Тихонова Е.В. Анализ растительного покрова лесной катены в антропогенном ландшафте (на примере бассейна р. Жилетовки, Подольский район Московской области) // Бюллетень МОИП. Отдел биологический. 2000. Т. 105, вып. 4. С. 42–52.
  15. Маслов А.А. Количественный анализ горизонтальной структуры лесных сообществ. М.: Наука, 1990. 160 с.
  16. Василевич В.И. Статистические методы в геоботанике. Л.: Наука, 1969. 232 с.
  17. Горнов А.В. Особенности горизонтальной структуры внутрилесных лугов Нерусско-Деснянского полесья // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14, № 1 (5). С. 1219–1222.
  18. Огуреева Г.Н., Микляева И.М., Бочарников М.В., Дудов С.В., Тувшинтогхтог И. Крупномасштабное картографирование дауро-монгольских степей для целей мониторинга // Аридные экосистемы. 2009. Т. 15, № 2 (38). С. 18–27.
  19. Огуреева Г.Н., Микляева И.М., Бочарников М.В., Дудов С.В., Тувшинтогхтог И., Жаргалсайхан Л. Пространственная организация и разнообразие степей Восточной Монголии // Аридные экосистемы. 2011. Т. 17, № 1 (46). С. 14–25.
  20. Холбоева С.А., Намзалов Б.Б., Цыренова М.Г. Особенности пространственной организации лесостепной растительности в долине р. Джида (Западное Забайкалье) // Аридные экосистемы. 2013. Т. 19, № 3 (56). С. 69–76.
  21. Леонова Н.А., Крупенина М.М. Пространственная динамика Присурской дубравы // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2018. № 3 (23). С. 92–97.
  22. Беляев А.Ю., Васфилова Е.С. Особенности клоновой структуры и некоторые характеристики куртин клонов солодки в популяциях на Южном Урале и в Приуралье // Вестник ОГУ. 2010. № 5 (111). С. 87–93.
  23. Уланова Н.Г., Маслов А.А. Многомерный анализ горизонтальной структуры растительности вырубки // Ботанический журнал. 1989. Т. 74, № 9. С. 1316–1323.
  24. Назаренко Н.Н., Перлов Е.Д. Мозаичность степных экосистем Брединского государственного природного биологического заказника // Самарский научный вестник. 2018. Т. 7, № 4 (25). С. 85–93.
  25. Макарова Т.Н., Гизатуллин А.Н. 90 лет со времени образования Троицкого лесостепного заповедника // Биосферное хозяйство: теория и практика. 2018. № 2 (5). С. 55–64.
  26. Гашек В.А., Захаров В.Д. Орнитофауна Троицкого заказника (Челябинская область) // Фауна Урала и Сибири. 2018. № 1. С. 163–183.
  27. Потапова Н.А., Назырова Р.И., Забелина Н.М., Исаева-Петрова Л.С., Коротков В.Н., Очагов Д.М. Сводный список особо охраняемых природных территорий Российской Федерации (справочник). Ч. II / отв. ред. Д.М. Очагов. М.: ВНИИприроды, 2006. 364 с.
  28. Антонова Л.А. Роль профессора А.Н. Пономарева в развитии ботанических исследований в Троицком лесостепном заповеднике (к 100-летию со дня рождения, 1906–2006 гг.) // Вестник Пермского университета. Сер. Биология. 2008. Вып. 9 (25). С. 111–114.
  29. Колесников Б.П. Растительность Челябинской области // Природа Челябинской области. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1964. С. 135–158.
  30. Маслов А.А. О совместном применении метода блоков и метода главных компонент для анализа мозаичности лесных сообществ. 1. Выделение осей // Бюллетень МОИП. Отд. Биологический. 1983. Т. 88, вып. 6. С. 73–79.
  31. Xiaobing D., van der Maarel E. Transect-based patch size frequency analysis // Journal of Vegetation Science. 1997. Vol. 8, is. 6. P. 865–872.
  32. Смирнова О.В. Объем счетной единицы при изучении ценопопуляций растений различных биоморф // Ценопопуляции растений (основные понятия и структура). М.: Наука, 1976. С. 72–80.
  33. Смирнова О.В. Структура травяного покрова широколиственных лесов. М.: Наука, 1987. 208 с.
  34. Маслов А.А. О совместном применении метода блоков и метода главных компонент для анализа мозаичности лесных сообществ. 2. Идентификация осей экологическими факторами // Бюллетень МОИП. Отд. Биологический. 1985. Т. 90, вып. 4. С. 107–117.
  35. Didukh Ya.P. The ecological scales for the species of Ukrainian flora and their use in synphytoindication. Kyiv: Phytosociocentre, 2011. 176 p.
  36. Маслов А.А. К оценке параметров экологических ниш лесных растений при помощи индикационных шкал // Перспективы теории фитоценологии. Тарту: Изд. АН ЭССР, 1988. С. 105–110.
  37. Persson S. Ecological indicator values as an aid in the interpretation of ordination diagrams // Journal of Ecology. 1981. Vol. 69, № 1. P. 71–84.
  38. Legendre L., Legendre P. Numerical ecology. Amsterdam: Elsevier Science B.V., 1998. 853 p.
  39. McCune B, Grace J.B. Analysis of Ecological Communities. MjM SoftWare Design, 2002. 300 p.
  40. McLachlan G.J. Discriminant analysis and statistical pattern recognition. Wiley-Interscience: Hoboken, 2004. 580 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2020 Nazarenko N.N., Malaev A.V., Pirozhenkova A.V., Bayda N.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies