Широтный градиент разнообразия грибов и сосудистых растений в европейской части России

  • Антон Григорьевич Ширяев Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук, Российская Федерация, 620144, Екатеринбург, ул. 8 марта, 202
  • Ольга Васильевна Морозова Институт географии Российской академии наук, Российская Федерация, 119017, Москва, Старомонетный пер., 29

Аннотация

Принципы распределения разнообразия сосудистых растений для больших территорий изучаются давно, но о закономерностях распределения грибов, тесно связанных в своем существовании с флорой, известно крайне мало. Ограниченное число работ о биогеографии грибов в основном базируется на числе видов случайно выбранных территорий произвольного размера, что не позволяет сопоставить эти данные с результатами исследований в локальных флорах, полученными по стандартизированной методике сбора материала. Мы провели полевые исследования модельной группы макромицетов – клавариоидные грибы – в 143 локалитетах, охватывающих все растительные подзоны Восточной Европы. Проверяли гипотезу о том, что самая богатая микобиота соответствует наиболее флористически богатым районам. Обнаружили, что наиболее богатые локальные флоры соответствуют лесостепным районам, а в направлении тундр и степей число видов резко снижается. Схожая тенденция выявлена и для локалитетов грибов, но их пик соответствует южно- и подтаежным районам. Для обеих групп наиболее богатые территории соответствуют горным районам, обрамляющим Восточно-Европейскую равнину. Сильная положительная корреляция выявлена между годовой первичной продукцией, запасом надземной фитомассы и мортмассы с богатством растительного покрова и микобиоты. Также положительная связь выявлена между богатством обоих изучаемых компонентов биоты со среднегодовым количеством осадков, тогда как с гидротермическим коэффициентом связь установлена только для локальных флор. Связь выявлена между показателями «энергии» и растительным покровом, тогда как с микобиотой она отсутствует. Пространственные тренды таксономического богатства сосудистых растений и грибов рассмотрены с позиции системной организации биоты. Для микобиоты отмечена большая зависимость от показателей «воды», при этом, как и для растительного покрова таксоны разного иерархического уровня ведут себя каждый как единое отдельное целое. Сделана попытка обсудить применимость «эффекта средней области» к выявленным принципам пространственного распределения видового богатства грибов.

Ключевые слова:

разнообразие, биогеография, пространственные градиенты, первичная продукция, масштаб, локальная флора, блочный тип, микобиота, фитомасса, гражданская наука

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
 

Литература

Бондарцев, А. С. (1953). Трутовые грибы Европейской части СССР и Кавказа. Москва и Ленинград: Изд-во АН СССР.

Виноградов, В. Г., Мартынов, А. С., Тишков, А. А. (1994). Первичная продуктивность растительного покрова. В: Состояние биологических ресурсов и биоразнообразия России и ближнего зарубежья (1988-1993 гг.). Приложение к Государственному докладу о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1993 году. Москва, 9-10.

Морозова, О. В. (2008). Таксономическое богатство флоры Восточной Европы. Факторы пространственной дифференциации. Москва: Наука.

Морозова, О. В. (2011). Пространственные тренды таксономического богатства флоры сосудистых растений. Биосфера, 3 (2), 190-207.

Огуреева, Г. Н. (ред.) (1999). Зоны и типы поясности растительности России. Карта на 2 листах. Пояснительный текст и легенда к карте. М. 1:8000000. Москва: Экор.

Пармасто, Э. Х. (1969). Исследование по афиллофоровым грибам (Aphyllophorales) Советского Союза. Диссертация … доктора биологических наук. Университет Тарту.

Ткаченко, О. Б. (2017). Снежные плесени (история изучения, возбудители, их биологические особенности). Москва: РАН.

Химич, Ю. Р., Ширяев, А. Г., Исаева, Л. Г., Берлина, Н. Г. (2017). Напочвенные афиллофоровые грибы Лапландского заповедника. Труды Карельского научного центра РАН. Сер. Биогеография, (1), 50-61. http://dx.doi.org/10.17076/bg457

Чернов, Ю. И. (2008). Экология и биогеография. Избранные работы. Москва: Товарищество научных изданий КМК.

Ширяев, А. Г. (2014). Пространственная дифференциация биоты клавариоидных грибов России: эколого-географический аспект. Диссертация … доктора биологических наук. Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова.

Ширяев, А. Г. (2015). Пространственная дифференциация таксономической и морфологической структуры биоты афиллофороидных грибов: предварительные результаты изучения средней тайги Евразии. Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал, 3 (15), 39-50.

Ширяев, А. Г. (2016). Новые сведения о клавариоидных грибах (Basidiomycota) окрестностей Звенигородской биологической станции имени С. Н. Скадовского. Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический, 121 (2), 81-86.

Ширяев, А. Г. (2017). Дополнение к списку видов афиллофоровых грибов Ильменского государственного заповедника. Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический, 122 (5), 50-59.

Ширяев, А. Г. (2018). Широтные изменения разнообразия грибов на модельной трансекте Евразии. Известия РАН. Серия географическая, (3), 56-66. https://doi.org/10.7868/S258755661803007X

Ширяев, А. Г., Морозова, О. В. (2016). Закономерности распределения видового богатства макромицетов (Fungi, Agaricomycetes) в мелком масштабе. В: Сохранение растительного мира в Ботанических садах: традиции, современность, перспективы. Новосибирск: Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, 334-336.

Ширяев, А. Г., Ребриев, Ю. А., Кнудсен, Х. (2017). Дополнение к микобиоте Ростовского заповедника и прилегающих территорий. Растительный мир Азиатской России, 4 (28), 3-10. https://doi.org/10.21782/RMAR1995-2449-2017-4(3-10)

Ширяев, А. Г., Руоколайнен, А. В. (2017). Клавариоидные грибы заповедника «Кивач»: изменение разнообразия среднетаежной микобиоты в долготном градиенте. Труды Карельского научного центра РАН. Сер. Биогеография, (6), 48-60. http://dx.doi.org/10.17076/bg548

Шоба, С. А. (ред.) (2011). Национальный атлас почв Российской Федерации. Москва: Астрель.

Bolshakov, S. Yu., Volobuev, S. V., Potapov, K. O., Shiryaev, A. G., Shiryaeva, O. S., Ezhov, O. N., Rebriev, Yu. A., Palamarchuk, M. A., Khimich, Yu. R., Borovichov, E. A., Zmitrovich, I. V. (2018). New species for regional mycobiotas of Russia. 3. Report 2018. Микология и фитопатология, 52 (6), 386-397. https://doi.org/10.1134/S0026364818060028

Burrough, P. A. (1987). Spatial aspects of ecological data. In: R. H. Jongman, C. J. F. ter Braak, O. F. R. van Tongeren, ed., Data analysis in community and landscape ecology. Wageningen: Pudoc, 213-251.

Colwell, R. K. and Lees, D. C. (2000). The mid-domain effect: geometric constraints on the geography of species richness. Trends in Ecology & Evolution, 15 (2), 70-76. https://doi.org/10.1016/S0169- 5347(99)01767-X

Corner, E. J. H. (1970). Supplement to “A monograph of Clavaria and allied Genera”. Nova Hedwigia, 33, 1-299.

Delgado-Baquerizo, M., Bardgett, R. D., Vitousek, P. M., Maestre, F. T., Williams, M. A., Eldridge, D. J., Lambers, H., Neuhauser, S., Gallardo, A., García-Velázquez, L., Sala, O. E., Abades, S. R., Alfaro, F. D., Berhe, A. A., Bowker, M. A., Currier, C. M., Cutler, N. A., Hart, S. C., Hayes, P. E., Hseu, Z.-Y., Kirchmair, M., Peña-Ramírez, V. M., Pérez, C. A., Reed, S. C., Santos, F., Siebe, C., Sullivan, B. W., Weber- Grullon, L. and Fierer, N. (2019). Changes in belowground biodiversity during ecosystem development. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 116 (14), 6891- 6896. https://doi.org/10.1073/pnas.1818400116

Dresch, P., Falbesoner, J., Ennemoser, C., Hittorf, M., Kuhnert, R. and Peintner, U. (2019). Emerging from the ice-fungal communities are diverse and dynamic in earliest soil developmental stages of a receding glacier. Environmental Microbiology, 21 (5), 1864-1880. https://doi.org/10.1111/1462-2920.14598

Fick, S. E. and Hijmans, R. J. (2017). WorldClim 2: new 1-km spatial resolution climate surfaces for global land areas. International Journal of Climatology, 37 (12), 4302-4315. https://doi.org/10.1002/joc.5086

Forest of Europe, UNECE and FAO 2011: States of Europe’s forests. (2011). Oslo: Grøset Trykk AS.

Golubyatnikov, L. L. and Svirezhev, Y. M. (2008). Life-cycle model of terrestrial carbon exchange. Ecological Modelling, 213 (2), 202-208. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2007.12.001

Hansen, M. C., Potapov, P. V., Moore, R., Hancher, M., Turubanova, S. A., Tyukavina, A., Thau, D., Stehman, S. V., Goetz, S. J., Loveland, T. R., Kommareddy, A., Egorov, A., Chini, L., Justice, C. O. and Townshend, J. R. G. (2013). High-Resolution Global Maps of 21st-Century Forest Cover Change. Science, 342, 850-853. https://doi.org/10.1126/science.1244693

Hu, Y., Veresoglou, S. D., Tedersoo, L., Xu, T., Ge, T., Liu, L., Chen, Y., Hao, Z., Su, Y., Rillig, M. C. and Chen, B. (2019). Contrasting latitudinal diversity and co-occurrence patterns of soil fungi and plants in forest ecosystems. Soil Biology and Biochemistry, 131, 100-110. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.01.001

Kimble, J. M. (ed.) (2004). Cryosols. Permafrost-Affected Soils. Berlin and New York: Springer.

Khimich, Yu. R., Shiryaev, A. G., Volobuev, S. V. (2020). Some Noteworthy Findings of Aphyllophoroid Fungi in the North of Eastern Fenoscandia (Murmansk Region, Russia). Botanica, 26 (1), 49-60. https://doi.org/10.2478/botlit-2020-0005

Kivlin, S. N., Lynn, J. S., Kazenel, M. R. Beals, K. K. and Rudgers, J. A. (2017). Biogeography of plant-associated fungal symbionts in mountain ecosystems: A meta-analysis. Diversity and Distribution, 23 (9), 1067-1077. https://doi.org/10.1111/ddi.12595

Olson, R. J., Scurlock, J. M. O., Prince, S. D., Zheng, D. L. and Johnson, K. R. (eds.) (2013). NPP Multi-Biome: Global Primary Production Data Initiative Products, R2. Data set. [online]. Available at: https://daac. ornl.gov/cgi-bin/dsviewer.pl?ds_id=617 [Accessed 3 Jun. 2020].

Ordynets, A., Heilmann-Clausen, J., Savchenko, A., Bässler, C., Volobuev, S., Akulov, O., Karadelev, M., Kotiranta, H., Saitta, A., Langer, E. and Abrego, N. (2018). Do plant-based biogeographical regions shape aphyllophoroid fungal communities in Europe? Journal of Biogeography, 45 (5), 1182-1195. https://doi.org/10.1111/jbi.13203

Shiryaev, A. G. (2017). Longitudinal change of clavarioid funga (Basidiomycota) diversity in the tundra zone of Eurasia. Mycology, 8 (3), 135-146. https://doi.org/10.1080/21501203.2017.1345801

Shiryaev, A. G. (2018). Spatial diversity of clavarioid mycota (Basidiomycota) at the forest-tundra ecotone. Mycoscience, 59 (4), 310-318. https://doi.org/10.1016/j.myc.2018.02.007

Shiryaev, A. G. and Morozova, O. V. (2018). Spatial distribution of species diversity of clavarioid mycobiota in West Siberia. Contemporary Problems of Ecology, 11 (5), 514-526. https://doi.org/10.1134/ S1995425518050098

Shiryaev, A. G., Moiseev, P. A., Peintner, U., Devi, N. M., Kukarskih, V. V. and Elsakov, V. V. (2019). Arctic Greening Caused by Warming Contributes to Compositional Changes of Mycobiota at the Polar Urals. Forests, 10 (12), 1112. https://doi.org/10.3390/f10121112

Tedersoo, L., Bahram, M., Põlme, S., Kõljalg, U., Yorou, N. S., Wijesundera, R., Ruiz, L. V., Vasco-Palacios, A. M., Thu, P. Q., Suija, A., Smith, M. E., Sharp, C., Saluveer, E., Saitta, A., Rosas, M., Riit, T., Ratkowsky, D., Pritsch, K., Põldmaa, K., Piepenbring, M., Phosri, C., Peterson, M., Parts, K., Pärtel, K., Otsing, E., Nouhra, E., Njouonkou, A. L., Nilsson, R. H., Morgado, L. N., Mayor, J., May, T. W., Majukim, L., Lodge, D. J., Lee, S. S., Larsson, K.-H., Kohout, P., Hosaka, K., Hiiesalu, I., Henkel, T. W., Harend, H., Guo, L., Greslebin, A., Gretlet, G., Geml, J., Gates, G., Dunstan, W., Dunk, C., Drenkhan, R., Dearnaley, J., De Kesel, A., Dang, T., Chen, X., Buegger, F., Brearley, F. Q., Bonito, G., Anslan, S., Abell, S. and Abarenkov, K. (2014). Global diversity and geography of soil fungi. Science, 346 (6213), 1256688. https://doi.org/10.1126/science.1256688

Wang, Z., Fang, J., Tang, Z. and Lin, X. (2011). Patterns, determinants and models of woody plant diversity in China. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 278 (1715), 2122-2132. https://doi. org/ 10.1098/rspb.2010.1897

Опубликован
2020-04-30
Как цитировать
Ширяев, А. Г. и Морозова, О. В. (2020) «Широтный градиент разнообразия грибов и сосудистых растений в европейской части России», Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 65(2). doi: 10.21638/spbu07.2020.202.