Мозаичность степных экосистем Троицкого государственного природного комплексного заказника

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье с позиций теории иерархического континуума охарактеризована мозаичность травянистых экосистем северного варианта степей Южного Урала на примере Троицкого государственного природного комплексного заказника. Выделение многовидовых мозаик травостоя выполнялось методом блоков и главных компонент, а оценка выделенных разноуровневых мозаик – методами многомерной статистики: кластерного, дискриминантного анализа и неметрического многомерного шкалирования с использованием фитоиндикационных оценок степных биотопов. Установлено, что для степных травостоев заказника статистически достоверно выделяются три уровня мозаичности: микромозаики (0,8 и 1,8 м), парцеллярный (7,0 м) и ценотический (11,0 м). Два последних уровня соответствуют выделенным ранее для южных вариантов степей Южного Урала. Установлено, что парцеллы и ценозы степей Троицкого заказника определяются соотношением четырех видов: Stipa lessingiana, S. pennata, S. tirsa и Festuca valesiaca. Для естественных ненарушенных степных целинок наблюдается вклад разных видов в формирование мозаик разного уровня, а наиболее информативными видами часто являются не доминанты или эдификаторы. В связи с этим при классификации степной растительности Южного Урала определяющим может быть размер пробных площадок и расположение их в фитокатенах, от которых зависит флористический состав, показатели фиторазнообразия степных мозаик и определение синтаксонов. Для степных экосистем идентифицируется несколько разномасштабных факторов мозаичности. Наиболее значимыми факторами мозаичности являются ценотические взаимодействия между видами, а среди абиотических факторов ведущими являются режимы почвенного азота и кальция, почвенное увлажнение, аэрация и кислотность почв.

Об авторах

Назар Николаевич Назаренко

Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: nnazarenko@hotmail.com

доктор биологических наук, профессор кафедры химии, экологии и методики обучения химии

Россия, Челябинск

Александр Владимирович Малаев

Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет

Email: nnazarenko@hotmail.com

кандидат географических наук, заведующий кафедрой географии и методики обучения географии

Россия, Челябинск

Алла Вячеславовна Пироженкова

Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет

Email: allapirozhenkova@mail.ru

студент естественно-технологического факультета

Россия, Челябинск

Наталья Алексанровна Байда

Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет

Email: bayda.natashenka@mail.ru

студент естественно-технологического факультета

Россия, Челябинск

Список литературы

  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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1 – Вклад в суммарную дисперсию растительности осей главных компонент в зависимости от размера блока для степных экосистем Троицкого заказника (по оси ординат – вклад оси, %; по оси абсцисс – размер блока, м; 1, 2, 3 – номера осей, вертикальными линиями отмечены уровни мозаичности). А и Б – варианты объединения блоков в независимых противоположных направлениях

Скачать (25KB)
Метаданные
3. Рисунок 2 – Ординация мозаик степей (7 м – А, Б и 11 м – В, Г) в пространстве показателей фиторазнообразия (А, В) и в пространстве осей НМШ и фитоиндикационных шкал (Б, Г). На графиках показаны первые две дискриминантные оси

Скачать (23KB)
Метаданные

© Назаренко Н.Н., Малаев А.В., Пироженкова А.В., Байда Н.А., 2020

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

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах