Филогенетический анализ растительных сообществ высокогорий Тебердинского заповедника

А. А. Шулаков¹, А. В. Егоров², В. Г. Онипченко³

¹ Карачаево-Черкесский государственный университет им. У.Д. Алиева
факультет педагогики и начального образования,
кафедра естествознания и методики его преподавания
369202 РФ КЧР г. Карачаевск, ул. Ленина, 29
e-mail: malaxis@yandex.ru
² Государственный университет Южной Дакоты (США)
e-mail: zedd@giscraft.ru
³ Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
биологический факультет, кафедра геоботаники
119991 Москва, Ленинские горы
e-mail: vonipchenko@mail.ru
Поступила в редакцию 16.06.2015 г.

Филогенетический анализ сообществ основан на сравнении расстояний на филогенетическом древе между видами рассматриваемого сообщества и таковых параметров для случайных выборок из локальной флоры. Он позволяет определить, насколько состав сообществ сформирован более близкородственными видами ("кластеризован") или, напротив, он более выровнен и включает менее родственные виды. Первый случай обычно трактуется как результат сильного действия абиотических факторов, оставляющих виды сходной экологии, априорно более родственные между собой. Во втором случае на первый план могут выходить биотические факторы, такие как конкуренция или благоприятствование, формирующие сообщества из удаленных клад за счет большего расхождения экологических ниш. В задачи нашего исследования входило выявить филогенетическую структуру альпийских сообществ Северо-Западного Кавказа на двух пространственных масштабах (масштаб геоботанических описаний на площади 4-100 м² и масштаб мелких площадок внутри сообщества). Локальная флора альпийского пояса составлена на основании базы данных геоботанических описаний, собранных на абсолютных высотах более 1800 м в Тебердинском заповеднике. Она включала 585 видов из 57 семейств цветковых растений. В ней не представлены базальные группы цветковых растений. В масштабе сообществ высокогорные фитоценозы трех классов - Thlaspietea rotundifolii - сообщества на осыпях и галечниках, Calluno-Ulicetea — альпийские луга и Mulgedio-Aconitetea — субальпийские луга - не показали значимых отличий филогенетической структуры от случайной модели. Для альпийских лугов на внутриценотическом уровне отмечено участие более близкородственных видов (кластеризованность сообщества). В масштабе описаний значимо кластеризованы сообщества, развивающиеся на скалах (класс Asplenietea trichomanis), и альпийские пустоши (класс Juncetea trifidi). В то же время альпийские лишайниковые пустоши показали выровненную филогенетическую структуру в масштабе мелких площадок. Альпийские ковры (класс Salicetea herbaceae), развивающиеся в условиях обильного зимнего снегонакопления, как в масштабе описаний, так и на мелких площадках, были более выровнены, т.е. содержали более разнообразные и удаленные виды растений по сравнению со случайной выборкой. Высокогорные эвтрофные болота (Scheuchzerio-Caricetea fuscae), околоводные сообщества в холодных ручьях (Montio-Cardaminetea), кобрезиевые луга (Carici rupestris-Kobresietea bellardii) и сообщества с доминированием кустарников и кустарничков (можжевеловые и рододендроновые стланики, класс Loiseleurio-Vaccinietea), исследованные только в масштабе описаний, показали значимую выравненность видового состава, т.е. были филогенетически более разнообразны по сравнению с аналогичными случайными выборками.

Полный текст статьи доступен на сайте Elibrary.ru (необходимо зарегистрироваться).