Студенту

Полный текст html
Полный текст pdf

"Хвойные бореальной зоны" 2007г.,№2-3, с.

ГИДРОХОРИЯ КАК ФАКТОР ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНТЕГРАЦИИИ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ПОПУЛЯЦИЙ ХВОЙНЫХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ

Санникова Н.С., Санников С.Н.

Ботанический сад Уральского отделения Российской Академии Наук, Екатеринбург, Россия
620144, г.Екатеоинбург, ул. 8 марта, 202,т. (343) 2103859, stanislav.sannikov@botgard.uran.ru

На примере лесообразующих видов хвойных Северной Евразии – сосны обыкновенной (PinussylvestrisL.) и ели европейской (Piceaabies (L.)Karst.) – рассмотрены результаты сравнительного экспериментального и натурного изучения скорости и дальности анемохорного и гидрохорного распространения семян и расселения популяций в равнинных и горных лесах. Установлено, что максимальная скорость расселения самосева сосны в центре ее ареала на оптимальном минерализованном субстрате заброшенных пашен не превышает 90-140 км/1000 лет, а скорость расселения самосева того же вида и ели европейской по течению горной реки Ломницы (Украинские Карпаты) достигает 1700-2000 км/1000 лет, т.е. на порядок выше. В подтверждение гипотезы (Санников, Санникова, 2007) о приоритете гидрохории семян в процессе расселения видов хвойных показаны высокая степень сходства аллозимной структуры популяций Pinussylvestris, расположенных на трансектах вдоль русел рек (генетические дистанции Неи (Nei, 1978) – от 0,004 до 0,008), и в 1,5-2,5 раза большие различия на трансектах, пересекающих их водоразделы, особенно в горных условиях.  Сделан вывод о том, что гидрохория семян многих видов хвойных по течению рек – один из ведущих факторов, определяющих пути и скорость миграции, а также степень геногеографической интеграции и дифференциации их популяций в плейстоцене. 

Results of the comparative experimental and large-scale studies concerned with the anemochorous and the hydrochorous migration of seeds and dispersal of populations in plain and montane forests have been considered by the example of forest-forming coniferous species – the common pine (Pinus sylvestris L.) and the Norway spruce (Picea abies (L.)Karst.) – in Northern Eurasia. It was found that the maximum dispersal rate of the pine selfsown at the center of the range is not over 90-140 km in 1000 years on the optimal mineralized substrate of abandoned agricultural lands, whereas the dispersal rate of the selfsown of the common pine and the Norway spruce with stream of the mountain river Lomnitsa (the Ukrainian Carpathians) is as large as 1700-2000 km/1000 years, i.e. one order of magnitude higher. The hypothesis (Sannikov, Sannikova 2007) for the priority of the seed hydrochory in the dispersal of coniferous species has been supported by the high similarity of the allozymic structure of Pinus sylvestris populations in transects along river beds (Nei (1978) genetic distances of 0.004 to 0.008) and largely different allozymic structures (1.5-2.5 times) in transects going across the river basins, especially in mountains. It is concluded that the hydrochory of seeds of many coniferous species along rivers is one of the major factors determining the paths and the rate of migration, as well as the genogeographic integration or differentiation of their populations in the Pleistocene.

Библиографический список

1. Бойченко, A.M.Произрастание сосны на северной границе ареала в Зауралье/ A.M.Бойченко // Экология. - 1970. - № 6. - С. 37 - 45.
2. Васильев, А.Г.Изоляция расстоянием и дифференциация популяций/ А.Г.Васильев // Журн. общ. биол. 1984. - Т. 65.- №2. - С. 164 - 176.
3. Гончаренко, Г.Г. Геосистематика и эволюционная филогения лесообразующих хвойных Палеарктики [текст]/ Г.Г. Гончаренко .- Минск: Технология, 1999.- 188 с.
4. Декатов, Н.Е. Мероприятия по возобновлению леса при механизированных заготовках [текст]/ Н.Е. Декатов .- М. Л.: Гослесбумиздат, 1961. - 278 с.
5. Корочкин, Л.И. Генетика изоферментов [текст]/ Л.И.Корочкин, О.Л.Серов, А.И.Пудовкин. - М.: Наука, 1977. - 275 с.
6. Крутовский, К.В. Генетическая изменчивость сибирской кедровой сосны PinussibiricaDu Tour. Сообщ. 4. Генетическое разнообразие и степень генетической диффернциации между популяциями / К.В. Крутовский [и др.]// Генетика. - 1989. - Т. 25. - № 11. - С. 2009-2032. 
7. Ларионова, А.Я. Генетическое разнообразие и дифференциация популяций лиственницы Гмелина в Эвенкии (Средняя Сибирь) / А.Я. Ларионова // Генетика.  -2004. - Т. 40.  -№ 10. - С. 1370-1377.
8. Петрова, И.В. Генетическая дифференциация болотных и суходольных популяций сосны обыкновенной в Западной Сибири / И.В. Петрова [и др.] // Экология. - 1989. - № 6. - С. 39-44.  
9. Потенко, В.В. Полиморфизм изоферментов и филогенетические взаимоотношения хвойных видов Дальнего Востока России: автореф. дис. … док. биол. наук./ В.В. Потенко.- Владивосток, 2004. - 38 с.            
10. Подгорный, Ю.К. О продолжительности периода рассеивания и фертильности пыльцы сосен / Ю.К. Подгорный // Науч. докл. высш. школы. Биол. науки, 1981.- № 1.-  С. 74-78.
11. Санников, С.Н. Возрастная биология сосны обыкновенной в Зауралье / С.Н. Санников // Восстановительная и возрастная динамика лесов на Урале и в Зауралье. Тр. Ин-та экологии растений и животных УНЦ АН СССР. - Свердловск, 1976. - Вып. 101. - С. 124-165.
12. Санников, С.Н. Экология и география естественного возобновления  сосны обыкновенной [текст]/ С.Н. Санников.- М.: Наука, - 1992. - 264 с.
13. Санников,С.Н. Изоляция и типы границ популяций у сосны обыкновенной / С.Н. Санников // Экология. - 1993. - № 1. - С. 4 - 11.
14. Санников, С.Н. Дифференциация популяций сосны обыкновенной [текст]/ С.Н. Санников, И.В. Петрова. - Екатеринбург: УрО РАН, 2003. – 248 с.
15. Санников, С.Н. Гипотеза гидрохорного расселения популяций хвойных древесных растений / С.Н. Санников, Н.С. Санникова // Экология. - 2007. - № 2. - С. 83-87.
16. Семериков, В.Л. Популяционная структура и молекулярная систематика видов LarixMill. автореф. дис. … док. биол. наук./ В.Л. Семериков.- Екатеринбург.  - 2007. - 42 с.     
17. Удра, И.Ф. Расселение растений и вопросы палео- и биогеографии. [текст]/ И.Ф. Удра. - Киев: Наукова думка, 1988. - 196 с.
18. Шиманюк, А.П. Естественное возобновление на концентрированных вырубках [текст]/ А.П. Шиманюк. - М: Изд-во АН СССР, 1955. - 355 с.
19. Birks, H.J.В. Holocene isochrone maps and patterns of tree-spreading in the British Isles / H.J.В. Birks // J. Biogeogr. 1989. V. 16. P. 503 - 540.
20. Cheddadi, R.. Imprints of glacial refugia in the modern genetic diversity of Pinus sylvestris / R.,Cheddadi // Global Ecol. Biogeogr., 2006. N. 15. P. 271-282.
21. Firbas, F. Spat- und nacheiszeitliche Waldgeschichte Mitteleuropas nordlich der Alpen. Erster Band: Allgemeine Waldgeschichte / F. Firbas. Jena: Fischer, 1949. 480 S.
22. Frencel, B. Grundzuge der pleistozanen Vegetationsgeschichte Nord-Eurasiens //Erdwissenschaft. Forschung. / B. Frencel. Wiesbaden: Steiner, 1968. Bd. 1. 326 S.
23. Krutovskii, K. V., Bergmann F. Introgressive hybridization and phylogenetic relationships between Norway, Picea abies (L.) Karst., and Siberian, Picea obovata Ledeb., spruce species studied by isozyme loci / K. V. Krutovskii, , F. Bergmann //  Heredity. - 1995. - V. 74. -  P. 464-480.
24. Lang, G.Quartare Vegetationsgeschichte Europas: Methoden und Ergebnisse / G.Lang,. Jena: Stuttgart; New York, 1994. 462 S.
25. Lanner, R.M.Seed dispersal in Pinus II Ecology and biogeography of Pinus. Cambridge / R.M.Lanner, New York; Melbourne; Madrid: Cambridge University Press, 1998. P. 281 -295.
26. Nei, M. Genetic distances between populations / M. Nei // Amer. Naturalist. 1972. V. 106. P. 283-292.
27. Nei, M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals / M. Nei // Genetics, 1978. V. 89. P. 583 - 590.
28. Prus-Glowacki. Allozyme differentiation in some European populations of Scots pine (Pinus sylvestris L.) / W.Prus-Glowacki, , L.Urbaniak, G. M. Zubrowska // Genetica Polonica. 1993. Vol. 34. № 2. P. 159-176.
29. Semerikov, V.L. Intra- and interspecific allozyme variability in Eurasian Larix Mill. species / V.L.Semerikov, , L.F.Semerikov, M. Lascoux // Heredity. 1999. Vol. 83. P. 193-204.
30. Yazdani, R., Muona O., Rudin D., Szmidt A.E. Genetic structure of a Pinus sylvestris L. seed-tree stand and naturally regenerated understory / R. Yazdani, , O. Muona, D. Rudin, A.E. Szmidt // Forest Sci.. Vol. 31. № 2. P. 430-436.