ВАРИАБИЛЬНОСТЬ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ ЛИСТЬЕВ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ЛУГОВЫХ РАСТЕНИЙ

Abstract

Исследование внутривидовой изменчивости трех функциональных признаков листьев: площади – LA, сухой массы – LDW и удельной площади – SLA показало их взаимообусловленность и зависимость значений признаков от благопритяности условий местообитания и антропогенной нагрузки. Анализ полученных данных исследования показал, что универсальные информационные показатели LA и LDW являются низкими в неблагоприятных и низкопродуктивных местообитаниях и более высокими при изобилии ресурсов в более продуктивных условиях существования. Полученные значения SLA видов растений, произрастающих в сообществах интенсивно эксплуатируемых пастбищ, часто имеют более высокие значения. Возможно, адаптация в условиях постоянного изъятия биомассы на сенокосах и пастбищах идет в первую очередь через сокращение массы листьев при сохранении листовой поверхности. В сообществах мезофитных лугов в условиях заповедного режима, характеризующихся высокой продуктивностью, показатели функциональных признаков всех исследованных видов выше по сравнению с менее продуктивными лугами, существующими в условиях дефицита увлажнения. Пастбищные нагрузки, оказывающие отрицательное воздействие на луговые пастбищные травостои, вызывают не только сокращение запасов общей биомассы лугового сообщества, но и изменение индивидуальных функциональных признаков видов растений, их образующих. Библиографические ссылки 1. Воронов А.Г. Геоботаника. М.: Высшая школа, 1973. 384 с.2. Ackerly D., Knight C., Weiss S., Barton K., Starmer K. Leaf size, specific leaf area and microhabitat distribution of chaparral woody plants: contrasting patterns in species level and community level analyses // Oecologia. 2002. Vol. 130, №3. P. 449‒457. doi: 10.1007/s004420100805.3. Bolnick D.I., Svanbäck R., Fordyce J.A., Yang L.H., Davis J.M., Hulsey C.D., Forister M.L. The ecology of individuals: incidence and implications of individual specialization // The American naturalist. 2003. Vol. 161, №1. P. 1‒28. doi:10.1086/343878.4. Chapin F.S. The mineral-nutrition of wild plants // Annual review of ecology, eVolution, and systematics. 1980. Vol. 11. P. 233–260. doi:10.1146/annureVol.es.11.110180.001313.5. Cheng J., Chu P., Chen D., Bai Y., Niu S. Functional correlations between specific leaf area and specific root length along a regional environmental gradient in Inner Mongolia grasslands // Functional ecology. 2016. Vol. 30. P. 985–997. doi: 10.1111/1365-2435.12569.6. Chown S.L., Gaston K.J., Robinson D. Macrophysiology: large-scale patterns in physiological traits and their ecological implications // Functional ecology. 2004. Vol. 18. P. 159–167. doi: 10.1111/j.0269-8463.2004.00825.x.7. Davies C.E., Moss D., Hill M.O. EUNIS habitat classification revised 2004 // Report to: European Environment Agency – European Topic Centre on Nature Protection and Biodiversity. 2004. P. 127‒143.8. Firn J., McGree J.M., Harvey E., Flores-Moreno H., Schutz M., … Risch A.C. Leaf nutrients, not specific leaf area, are consistent indicators of elevated nutrient inputs // Nature ecology and eVolution. 2019. Vol. 3. P. 400–406. doi: 10.1038/s41559-018-0790-1.9. Funk J.L., Cornwell W.K. Leaf traits within communities: Context may affect the mapping of traits to function // Ecology. 2013. Vol. 94. P. 1893–1897. doi: 10.1890/12-1602.1.10. Garnier E. Resource capture, biomass allocation and growth in herbaceous plants // Trends in ecology and eVolution. 1991. VOL. 6. P. 126–131. doi: 10.1016/0169-5347(91)90091-B.11. Garnier E., Cortez J., Billes G., Navas M. L., Roumet C., Debussche M., … Toussaint J. P. Plant functional markers capture ecosystem properties during secondary succession // Ecology. 2004. Vol. 85. P. 2630–2637. doi: 10.1890/03-0799.12. Garnier E., Shipley B., Roumet C., Laurent G. A standardized protocol for the determination of specific leaf area and leaf dry matter content // Functional ecology. 2001. P. 688‒695.13. Givnish T.J. Leaf form in relation to environment: a theoretical study. Princeton University, 1976. 482 p.14. Grime J.P. Trait convergence and trait divergence in herbaceous plant communities: mechanisms and consequences // Journal of vegetation science. 2006. Vol. 17, №2. P. 255‒260. doi: 10.1111/j.1654-1103.2006.tb02444.x.15. Gunn S., Farrar J.F., Collis B.E., Nason M. Specific leaf area in barley: individual leaves versus whole plants // Newphytologist. 1999. Vol. 143. P. 45–51. doi: 10.1046/j.1469-8137.1999.00434.x.16. Hulshof C.M., Swenson N.G. Variation in leaf functional trait values within and across individuals and species: an example from a Costa Rican dry forest // Functional ecology. 2010. Vol. 24, №1. P. 217‒223. doi: 10.1111/j.1365-2435.2009.01614.x.17. Lavorel S., Garnier É. Predicting changes in community composition and ecosystem functioning from plant traits: revisiting the Holy Grail // Functional ecology. 2002. Vol. 16, №5. P. 545‒556. doi: 10.1046/j.1365-2435.2002.00664.x.18. Linhart Y.B., Grant M.C. Evolutionary significance of local genetic differentiation in plants // Annual review of ecology and systematics. 1996. Vol. 27, №1. P. 237‒277.19. Nicotra A.B., Atkin O.K., Bonser S.P., Davidson A.M., Finnegan E.J., Mathesius U., ... van Kleunen M. Plant phenotypic plasticity in a changing climate // Trends in plant science. 2010. Vol. 15, №12. P. 684‒692. doi: 10.1016/j.tplants.2010.09.008.20. Niklas K.J., Cobb E.D., Niinemets U., Reich P.B., Sellin A., Shipley B., Wright I.J. «Diminishing returns» in the scaling of functional leaf traits across and within species groups // PNAS. 2007. Vol. 104. P. 8891–8896. doi: 10.1073/pnas.0701135104.21. Pérez-Harguindeguy N., Díaz S., Garnier E., Lavorel S., Poorter H., … Cornelissen J.H.C. Corrigendum to: new handbook for standardized measurement of plant functional traits worldwide // Australian journal of botany. 2016. Vol. 64, №8. P. 715‒716. doi: 10.1071/BT12225_CO.22. Poorter H., Niinemets Ü., Poorter L., Wright I.J., Villar R. Causes and consequences of variation in leaf mass per area (LMA): a meta-analysis // New Phytologist. 2009. Vol. 182. P. 565–588. doi: 10.1111/j.1469-8137.2009.02830.x.23. Poorter L., Wright S.J., Paz H., Ackerly D.D., Condit R., Ibarra-Manríquez G., … Wright I.J. Are functional traits good predictors of demographic rates? Evidence from five neotropical forests // Ecology. 2008. Vol. 89. P. 1908–1920. doi: 10.1890/07-0207.1.24. Reich P.B. The world-wide «fast-slow» plant economics spectrum: a traits manifesto // Journal of ecology. 2014. Vol. 102. P. 275–301. doi:10.1111/1365-2745.12211.25. Runions A., Fuhrer M., Lane B., Federl P., Rolland- Lagan A.-G., Prusinkiewicz P. Modeling and visualization of leaf venation patterns // ACM Transaction on Graphics. 2005. Vol. 24. P. 702–711. doi: 10.1145/1186822.1073251.26. Smith W.K., Vogelmann T.C., DeLucia E.H., Bell D.T., Shepherd K.A. Leaf form and photosynthesis: Do leaf structure and orientation interact to regulate internal light and carbon dioxide? // BioScience. 1997. Vol. 47. P. 785–793.27. Tichý L. JUICE, software for vegetation classification // Journal of vegetation science. 2002. Vol. 13, №3. P. 451‒453. doi: 10.1111/j.1654-1103.2002.tb02069.x.28. Violle C., Enquist B.J., McGill B.J., Jiang L.I.N., Albert C.H., Hulshof C., ... Messier J. The return of the variance: intraspecific variability in community ecology // Trends in ecology and eVolution. 2012. Vol. 27, №4. P. 244‒252. doi: 10.1016/j.tree.2011.11.014.29. Whitlock C., Shafer S.L., Marlon J. The role of climate and vegetation change in shaping past and future fire regimes in the northwestern US and the implications for ecosystem management // Forest ecology and management. 2003. Vol. 178, №1‒2. P. 5‒21. doi: 10.1016/S0378-1127(03)00051-3.30. Worthy S.J., Laughlin D.C., Zambrano J., Umana M.N., Zhang C., Lin L., Cao M., Swenson N.G. Alternative designs and tropical tree seedling growth performance landscapes // Ecology. 2020. Vol. 101. P. e03007. doi: 10.1002/ecy.3007.31. Wright I.J., Reich P.B., Westoby M., Ackerly D.D., Baruch Z., Bongers F., … Prior L. The worldwide leaf economics spectrum // Nature. 2004. Vol. 428. P. 821–827. doi: 10.1038/nature02403.32. Wright I.J., Reich P.B., Cornelissen J.H.C., Falster D.S., Groom P.K., ... Westoby M. Modulation of leaf economic traits and trait relationships by climate // Global ecology and biogeography. 2005. Vol. 14. P. 411–421. doi: 10.1111/j.1466-822x.2005.00172.x.33. Wright I.J., Westoby M. Leaves at low versus high rainfall: coordination of structure, lifespan and physiology // New phytologist. 2002. Vol. 155. P. 403–416. doi: 10.1046/j.1469-8137.2002.00479.x.