Структура ареалов бореальных видов растений на примере линнеи северной и майника двулистного в пределах Европейской России

Приведены результаты исследования структуры ареалов двух видов растений наземного покрова бореальных лесов: линнеи северной и майника двулистного в пределах восточно-европейской части их распространения. В качестве показателя активности видов в пределах ареала использованы данные об их постоянстве в массивах геоботанических описаний. Проанализировано более 7000 геоботанических описаний из научных публикаций и собственных полевых исследований; данные были сгруппированы в 109 выборок по географической приуроченности, для каждой выборки рассчитаны показатели постоянства, а именно доля описаний с участием исследуемого вида. На основе использования методов геостатистики (ординарного кригинга) построены модели пространственного распределения показателя постоянства каждого вида в пределах восточно-европейской части ареала. Проверка качества построенных моделей методом кросс-валидации и оценка достоверности регрессий между исходными и предсказанными значениями постоянства дали удовлетворительные результаты. Анализ связи построенных моделей распространения показателей постоянства с биоклиматическими характеристиками показал относительно слабую связь с показателями тепло- и влагообеспеченности, что говорит о сложном характере взаимовлияния климатических, орографических, литологических и фитоценотических факторов на распределение исследуемых видов растений. Причем более сильные взаимосвязи с лесообразующими породами в распределении показаны для линнеи северной, тогда как майник двулистный связан с более широким набором формаций и в большей степени обнаруживает зависимость от определенного уровня теплообеспеченности и количества летних осадков. Область максимального постоянства майника двулистного в Европейской России связана с центральной и западной частями Ладожско-Вычегодского южнотаежного и Смоленско-Приволжского широколиственно-хвойнолесного биомов, где он произрастает в еловых, хвойно-широколиственных и мелколиственных лесах. Области максимального постоянства линнеи северной, согласно модели, располагаются в центральной части Ладожско-Вычегодского среднетаежного и на западе Приуральского таежного биомов, где вид преимущественно произрастает в наземном покрове еловых лесов. Выявленные закономерности могут быть использованы для отображения структуры ареала вида на карте, для выявления внутрибиомной дифференциации растительного покрова, для мониторинга биоразнообразия бореальных лесов Европейской России при изменениях окружающей среды.

1. Биомы России. Карта масштаба 1:7 500 000 / гл. ред. Г.Н. Огуреева. 2-е изд. М.: МГУ имени М.В. Ломоносова, географический факультет, Русское географическое общество, WWF, 2018.

2. Биоразнообразие биомов России. Равнинные биомы / под ред. Г.Н. Огуреевой. М.: ИГКЭ, 2020. 623 с.

3. Демьянов В.В., Савельева Е.А. Геостатистика: теория и практика. М.: Наука, 2010. 327 с.

4. Дидух Я.П. Проблемы активности видов растений // Ботанический журнал. 1982. Т. 67. № 7. С. 925–935.

5. Емельянова Л.Г. Исследование эколого-географической структуры ареалов видов картографическими методами // Актуальная биогеография. М.: Кодекс, 2012. С. 179–192.

6. Емельянова Л.Г., Леонова Н.Б. Исследование закономерностей пространственной организации ареалов видов растений и животных с использованием критерия активности и численности // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. Геогр. 2016. № 1. С. 53–60.

7. Зоны и типы поясности растительности России и сопредельных территорий. Карта для высших учебных заведений. 1:8 000 000 / отв. ред. Г.Н. Огуреева. М.: ЭКОР, 1999.

8. Куваев В.Б. Горичник Морисона / Атлас ареалов ресурсов лекарственных растений СССР. М.: ГУГК, 1980. С. 59.

9. Леонова Н.Б., Горяинова И.Н. Эколого-ценотические позиции Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt и Linnaea borealis L. на северной периферии ареала // Вестн. Томского гос. ун-та. Биология. 2018. № 43. С. 89–110.

10. Леонова Н.Б., Горяинова И.Н. Постоянство и эколого-ценотические связи майника двулистного (Maianthemum bifolium (L.) F.W. Schmidt) и линнеи северной (Linnaea borealis L.) в лесах Европейской России // Вестн. Северного (Арктического) федерального ун-та. Серия: Естественные науки. 2016. № 3. С. 45–58.

11. Мордкович В.Г. Основы биогеографии. М.: Тов-во научн. изданий КМК, 2005. 236 с.

12. Мяло Е.Г., Горяинова И.Н. Использование показателя постоянства видов растений при картографировании структуры их ареалов // География и природные ресурсы. Вып. 3. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1997. С. 185‒190.

13. Налимова Н.В. Оценка внутриландшафтной активности популяций растений // Поливариантность развития организмов, популяций и сообществ. Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2006. С. 118–123.

14. Нешатаев Ю.Н. Методы анализа геоботанических описаний. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1987. 192 с.

15. Носова Л.М., Леонова Н.Б., Зимин М.В. Анализ ареалов основных эколого-ценотических групп видов растений лесного пояса // Восточно-европейские леса. Т. 1. М.: Наука, 2004. С. 270‒282.

16. Попов С.Ю. Использование методов геостатистики для моделирования ареалов видов (на примере сфагновых мхов) // Тр. Карельского научн. центра РАН. 2017. № 6. С. 70–83. DOI: 10.17076/bg558.

17. Савинов А.Б., Никитин Ю.Д. Развитие представлений об активности растений, ее экологической роли и способах оценки активности в экосистемах // Принципы экологии. 2017. № 3. С. 20–39. DOI: 10.15393/j1.art.2017.6224.

18. Толмачев А.И. Введение в географию растений. Л.: Наука, 1974. 224 с.

19. Цыганов Д.Н. Фитоиндикация экологических режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. М.: Наука, 1983. 197 с.

20. Чепинога В.В., Росбах С.А. Активность различных видов водной флоры Иркутско-Черемховской равнины // География и природные ресурсы. 2008. № 1. С. 97–104.

21. Юрцев Б.А. Использование индексов региональной встречаемости и региональной активности для ботанико-географического анализа растительного покрова // Ботанический журнал. 2006. Т. 91. № 3. С. 375‒391.

22. Юрцев Б.А. Эколого-географическая структура биоразнообразия и стратегия его учета и охраны // Биоразнообразие: Подходы к изучению и сохранению. СПб.: ЗИН РАН, 1992. С. 721.

23. Global Biodiversity Assessment, Oxford, Oxford Univ. Press, 1995, p. 350 .

24. Grime J.P., Pierce S. The evolutionary strategies that shape ecosystems, Chichester, Wiley-Blackwell, 2012, 240 р.

25. Karger D.N., Conrad O., Böhner J., Kawohl T., Kreft H., SoriaAuza R.W., Zimmermann N.E., Linder H.P., Kessler M. Climatologies at high resolution for the earth’s land surface areas, Scientific Data, 2017, no. 4, 170122, DOI: 10.5061/dryad.kd1d4.

26. Kosakivska I.V. Biomarkers of plants with different types of ecological strategies, Gen. Appl. Plant Physiol., 2008, vol. 34, no. ½, p. 113–126.

27. Popov S.Yu. Distribution pattern of seven Polytrichum species in the East European Plain and Eastern Fennoscandia, Botanica Pacifica. A journal of plant science and conservation, 2018, vol. 7(1), p. 25–40.