1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Экология
  4. № 4, 2023

Экология, 2023, № 4, стр. 271-280

Влияние климата на таксономическое разнообразие сосудистых растений в Среднем Поволжье

Л. С. Шарая a, *, А. В. Иванова a, П. А. Шарый b, Н. В. Костина a, Г. С. Розенберг a

a Институт экологии Волжского бассейна РАН
445003 Самарская обл., Тольятти, ул. Комзина, 10, Россия

b Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН
142290 Московская обл., Пущино, ул. Институтская, 2, Россия

* E-mail: l_sharaya@mail.ru

Поступила в редакцию 27.04.2022
После доработки 01.02.2023
Принята к публикации 06.02.2023

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.

Ключевые слова: видовое богатство, богатство родов, богатство семейств, связь с климатом, множественная регрессия

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 материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Экология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал