Влияние климата на таксономическое разнообразие сосудистых растений в Среднем Поволжье

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Анализ связей между богатством трех таксономических рангов сосудистых растений в Среднем Поволжье и климатом показал, что климатом объясняется 74% дисперсии числа видов и семейств, 76% – родов. Таксономические показатели флористической выборки на 25 исследовательских площадках по 100 км2 сравнивали с характеристиками климата и функциями от них. Построены модели множественной регрессии для трех таксономических рангов (число семейств, родов и видов), по ним рассчитаны карты. Ведущими предикторами были климатические показатели начала весны и зимних месяцев. Выявлена существенная зависимость богатства видов, родов и семейств от некоторых функций климатических показателей, обычно не используемых в анализах. Смысл этих функций обсуждается в контексте их влияния на процессы снеготаяния ранней весной.

Об авторах

Л. С. Шарая

Институт экологии Волжского бассейна РАН

Email: l_sharaya@mail.ru
Россия, 445003, Самарская обл., Тольятти, ул. Комзина, 10

А. В. Иванова

Институт экологии Волжского бассейна РАН

Email: l_sharaya@mail.ru
Россия, 445003, Самарская обл., Тольятти, ул. Комзина, 10

П. А. Шарый

Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Email: l_sharaya@mail.ru
Россия, 142290, Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 2

Н. В. Костина

Институт экологии Волжского бассейна РАН

Email: l_sharaya@mail.ru
Россия, 445003, Самарская обл., Тольятти, ул. Комзина, 10

Г. С. Розенберг

Институт экологии Волжского бассейна РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: l_sharaya@mail.ru
Россия, 445003, Самарская обл., Тольятти, ул. Комзина, 10

Список литературы

  1. Qian H., Ricklefs R.E. Taxon richness and climate in angiosperms: is there a globally consistent relationship that precludes region effect? // The American Naturalist. 2004. V. 163. № 5. P. 773–779.
  2. Juárez A., Ortega-Baes P., Sühring S. et al. Spatial patterns of dicot diversity in Argentina // Biodiversity and Conservation. 2007. V. 16. P. 1669–1677.
  3. Морозова О.В. Пространственные тренды таксономического богатства флоры сосудистых растений // Биосфера. 2011. Т. 3. № 2. С. 190–207.
  4. Чиненко С.В., Зверев А.А., Королева Т.М. и др. Градиенты параметров биоразнообразия локальных флор Российской Арктики и Субарктики / Биоразнообразие экосистем Крайнего Севера: инвентаризация, мониторинг, охрана: Мат-лы III Всероссийской научной конф. Екатеринбург, 2018. С. 118–125.
  5. Francis A.P., Currie D.J. A globally consistent richness-climate relationship for angiosperms // The American Naturalist. 2003. V. 161. № 4. P. 523–536.
  6. Hawkins B.A., Rodríguez M.Á., Weller S.G. Global angiosperm family richness revisited: linking ecology and evolution to climate // J. of Biogeography. 2011. V. 38. P. 1253–1266.
  7. Hawkins B.A., Field R., Cornell H.V. et al. Energy, water, and broad-scale geographic patterns of species richness // Ecology. 2003. V. 84. № 12. P. 3105–3117.
  8. Hillebrand H. On the generality of the latitudinal diversity gradient // The American Naturalist. 2004. V. 163. №. 2. P. 192–211.
  9. Field R., Hawkins B.A., Cornell H.V. et al. Spatial species-richness gradients across scales: a meta-analysis // J. of Biogeography. 2009. V. 36. P. 132–147.
  10. Moser D., Dullinger S., Englisch T. et al. Environmental determinants of vascular plant species richness in the Austrian Alps // J. of Biogeography. 2005. V. 32. P. 1117–1127.
  11. Richerson P.J., Lum K.-L. Patterns of plant species diversity in California: relation to weather and topography // The American Naturalist. 1980. V. 116. P. 504–536.
  12. Whittaker R.J., Nogués-Bravo D., Araújo M.B. Geographical gradients of species richness: a test of the water-energy conjecture of Hawkins et al. (2003) using European data for five taxa // Global Ecology and Biogeography. 2007. V. 16. P. 76–89.
  13. Dullinger I., Wessely J., Bossdorf O. et al. Climate change will increase the naturalization risk from garden plants in Europe // Global Ecology and Biogeography. 2017. V. 26. P. 43–53.
  14. Adhikari P., Jeon J.-Y., Kim H.W. et al. Potential impact of climate change on plant invasion in the Republic of Korea // J. of Ecology and Environment. 2019. V. 43. P. 36.
  15. Shrestha U.B., Shrestha B.B. Climate change amplifies plant invasion hotspots in Nepal // Diversity and Distributions. 2019. V. 25. P. 1599–1612.
  16. Шмидт В.М. Зависимость количественных показателей конкретных флор европейской части СССР от географической широты // Ботан. журн. 1979. Т. 64. № 2. С. 172–183.
  17. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1984. 288 с.
  18. Csergö A.M., Salguero-Gómez R., Broennimann O. et al. Less favourable climates constrain demographic strategies in plants // Ecology Letters. 2017. V. 20. № 8. P. 969–980.
  19. Шарый П.А., Иванова А.В., Шарая Л.С., Костина Н.В. Влияние внутригодового распределения характеристик климата на разнообразие сосудистых растений в Среднем Поволжье // Экология. 2019. № 3. С. 163–171. [Shary P.A., Ivanova A.V., Sharaya L.S., Kostina N.V. The influence of the intra-annual distribution of climate characteristics on the diversity of vascular plants in the Middle Volga Region // Russ. J. of Ecology. 2019. V. 50. № 3. P. 209–217. https://doi.org/10.1134/S1067413619010089]https://doi.org/10.1134/S0367059719010086
  20. Шарая Л.С., Шарый П.А., Иванова А.В.и др. Сравнительное изучение связей богатства видов. родов и семейств сосудистых растений от климата и рельефа в Среднем Поволжье // Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2021. Т. 30. № 3. С. 47–51.
  21. Шарый П.А., Шарая Л.С., Иванова А.В.и др. Зависимость состава спектров жизненных форм сосудистых растений от факторов среды в Среднем Поволжье // Изв. Самарского научного центра РАН. 2019. Т. 21. № 2. С. 26–34.
  22. Шарый П.А., Шарая Л.С., Иванова А.В. и др. Сравнительный анализ видового богатства жизненных форм сосудистых растений в Среднем Поволжье // Сибирский экологич. журн. 2019. № 4. С. 383–396. [Shary P.A., Ivanova A.V., Sharaya L.S. et al. Comparative analysis of the species richness of life forms of vascular plants in the Middle Volga // Contemporary Problems of Ecology. 2019. V. 12. № 4. P. 310−320. https://doi.org/10.1134/S1995425519040103]https://doi.org/10.15372/SEJ20190402
  23. Sharaya L.S., Shary P.A., Ivanova A.V. et al. Changes in species richness of vascular plants under climate and solar radiation in the Middle Volga River region (Russia) // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2020. V. 607. P. 012010.
  24. Иванова А.В., Костина Н.В. Выявление площади минимум-ареала конкретной флоры с учетом антропогенной трансформации территории // Изв. Самарского научного центра РАН. 2015. Т. 17. № 4. С. 77–80.
  25. Sharaya L.S., Ivanova A.V., Aristova M.A. et al. Dependence of diversity of floras on climate in the Middle Volga region // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2021. V. 818. P. 012047.
  26. Саксонов С.В., Савенко О.В., Иванова А.В., Конева Н.В. Флора Сусканского заказника в Самарской области (Низменное Заволжье, Мелекесско-Ставропольский флористический район) // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2007. № 2. С. 125–156.
  27. Сенатор С.А., Саксонов С.В., Раков Н.С. и др. Сосудистые растения Тольятти и окрестностей (Самарская область) // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2015. Т. 9. № 1. С. 32–101.
  28. POWO: Plants of the World Online. 2022. http://plantsoftheworldonline.org (Дата обращения: 15.01.2022).
  29. Hijmans R.J., Cameron S.E., Parra J.L., Jones P.G. Very high resolution interpolated climate surfaces for global land areas // International J. of Climatology. 2005. V. 25. № 15. P. 1965–1978.
  30. Шарый П.А., Шарая Л.С., Сидякина Л.В. Связь NDVI лесов и характеристик климата Волжского бассейна // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 4. С. 154–163.
  31. Шарый П.А., Пинский Д.Л. Статистическая оценка связи пространственной изменчивости содержания органического углерода в серой лесной почве с плотностью, концентрацией металлов и рельефом // Почвоведение. 2013. № 11. С. 1344–1356. [Shary P.A., Pinskii D.L. Statistical evaluation of the relationships between spatial variability in the organic carbon content in gray forest soils, soil density, concentrations of heavy metals, and topography // Eurasian Soil Science. 2013. V. 46. № 11. P. 1076–1087. https://doi.org/10.1134/S1064229313090044]https://doi.org/10.7868/S0032180X13090104
  32. Montgomery D.C., Peck E.A. Introduction to linear regression analysis. New York: John Wiley & Sons, 1982. 504 p.
  33. Guisan A., Zimmermann N.E. Predictive habitat distribution models in ecology // Ecological Modelling. 2000. V. 135. № 2-3. P. 147–186.
  34. Beckage B., Osborne B., Gavin D.G. et al. A rapid upward shift of a forest ecotone during 40 years of warming in the Green Mountains of Vermont // Proceedings of the National Academy of Sciences (USA). 2008. V. 105. № 11. P. 4197–4202.
  35. Хитун О.В., Чиненко С.В., Зверев А.А. и др. Градиенты таксономического разнообразия локальных флор Российской Арктики // Экология и география растений и растительных сообществ: Мат-лы IV Междун. научн. конф. Екатеринбург: ИЭВБ РАН, 2018. С. 1001–1006.

Дополнительные файлы


© Л.С. Шарая, А.В. Иванова, П.А. Шарый, Н.В. Костина, Г.С. Розенберг, 2023