Relic populations of Ranunculus kamtschaticus DC. (Ranunculaceae) in the Urals

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In the context of global climate change, it is of great interest to assess the adaptive capabilities of the glacial relics of the Urals and the prospects for their conservation. Ranunculus kamtschaticus DC. has a high degree of ecological specialization for high mountain conditions and extremely low plasticity. It is preserved in the midlands of the Urals on individual peaks. The life form of R. kamtschaticus in the Ural fragment of its range is a brush-rooted non-turf polycarpic grass with erect assimilating shoots of a non-succulent type. The variability of the development of its shoots and shoot systems under the influence of climatic and weather conditions is shown, the preferential development of shoots with an incomplete development cycle is noted. Irregular fruiting, a long period of germination, and rapid loss of seed germination reduce the competitiveness of R. kamtschaticus in the Urals and its ability to colonize new territories. Threat assessment according to IUCN criteria showed that populations of the species in the Komi Republic and Sverdlovsk region are in critical condition.

Full Text

Restricted Access

About the authors

L. V. Teteryuk

Institute of Biology, Federal Research Center Komi Scientific Center, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: teteryuk@ib.komisc.ru
Russian Federation, 167982, Syktyvkar

Yu. A. Bobrov

Syktyvkar State University

Email: teteryuk@ib.komisc.ru
Russian Federation, 167001, Syktyvkar

O F. Kirsanova

Pechora-Ilychsky Nature Reserve

Email: teteryuk@ib.komisc.ru
Russian Federation, 169436, Komi Republic, Troitsko-Pechorsky district, Yaksha village

References

  1. Gottfried M., Pauli H., Futschik A. et al. Continent-wide response of mountain vegetation to climate change // Nature Climate Change. 2012. № 2. P. 111–115.
  2. Mountain Research Initiative EDW Working Group. Elevation-dependent warming in mountain regions of the world // Nature Climate Change. 2015. № 5. P. 424–430. https://doi: 10.1038/nclimate2563
  3. Dirnböck T., Essl F., Rabitsch W. Disproportional risk for habitat loss of high‐altitude endemic species under climate change // Global Change Biology. 2011. V. 17. № 2. P. 990–996. https://doi: 10.1111/j.1365–2486.2010.02266.x
  4. Kulonen A., Imboden R.A., Rixen C. et al. Enough space in a warmer world? Microhabitat diversity and small-scale distribution of alpine plants on mountain summits // Diversity and Distributions. 2018. V. 24. № 2. P. 252–261. https://doi: 10.1111/ddi.12673
  5. Alexander J.M., Chalmandrier L., Lenoir J. et al. Lags in the response of mountain plant communities to climate change // Global Change Biology. 2018. V. 24. № 2. P. 563–579. https://doi: 10.1111/gcb.13976
  6. Горчаковский П.Л. Основные проблемы исторической фитогеографии Урала // Труды Института экологии растений и животных УФАН СССР. Свердловск: Урал. фил. АН СССР, 1969. Вып. 66. 286 с.
  7. Куликов П.В. Особенности и структура генезиса высокогорной флоры массива Денежкин Камень (Северный Урал) // Труды государственного заповедника «Денежкин Камень». Екатеринбург: Изд-во «Академкнига», 2003. Вып. 2. С. 102–113.
  8. Шиятов С.Г. Динамика древесной и кустарниковой растительности в горах Полярного Урала под влиянием современных изменений климата. Екатеринбург: Уральское отделение РАН, 2009. 216 с.
  9. Григорьев А.А., Моисеев П.А., Нагимов З.Я. Динамика верхней границы древесной растительности в высокогорьях Приполярного Урала под влиянием современного изменения климата // Экология. 2013. № 4. С. 284–295. https://doi: 10.7868/S0367059713040069
  10. Дэви Н.М., Кукарских В.В., Галимова А.А. и др. Современная динамика высокогорных лесов на Северном Урале: основные тенденции // Журнал Сибирского федерального ун-та. Биология. 2018. Т. 11. № 3. С. 248–259. https://doi: 10.17516/1997–1389–0069
  11. Hilbig W. Kommentierte Ubersicht uber die Planzengesellschaften und ihre hӧheren Syntaxa in der Mongolei // Feddes Repertorium. V. 111. № 1–2. P. 75–120.
  12. Сарапульцев И.Е., Куликов П.В., Кирсанова О.Ф. О находках новых и редких растений в заповеднике «Денежкин Камень» // Исследования эталонных природных комплексов Урала: Мат-лы научной конференции. Екатеринбург: Изд-во «Екатеринбург», 2001. С. 189–190.
  13. Игошина К.Н. Флора равнинных и горных тундр и редколесий Урала // Растительность Крайнего Севера СССР и ее освоение. М.; Л.: Наука, 1966. Вып. 6. С. 135–223.
  14. Морозова Л.М. Oxygraphis glacialis (Fisch.) Bunge. // Красная книга Ямало-Ненецкого автономного округа: животные, растения, грибы. Екатеринбург: Изд-во «Баско», 2010. С. 135.
  15. Мартыненко В.А., Тетерюк Л.В. Oxygraphis glacialis (Fisch.) Bunge. // Красная книга Республики Коми. Сыктывкар: Коми республиканская типография, 2019. С. 543.
  16. Золотарева Н.В. Oxygraphis glacialis (Fisch.) Bunge. // Красная книга Свердловской области: животные, растения, грибы. Екатеринбург: ООО «Мир», 2018. С. 311.
  17. Васина А.Л. Oxygraphis glacialis (Fisch.) Bunge // Красная книга Ханты-Мансийского автономного округа-Югры: животные, растения, грибы. Екатеринбург: Изд-во “Баско”, 2013. С. 131.
  18. Юдин С. И. Результаты интродукции растений Алтая в Киеве // Бюлл. Главного бот. сада. 2001. № 182. С. 25–30.
  19. Ачимова А.А., Буглова Л.В., Васильева О.Ю. Растения Горного Алтая для ландшафтной архитектуры Сибири (семейство Ranunculaceae) // Успехи современной науки. 2016. Т. 7. № 4. С. 110–114.
  20. Серебряков И. Г. Экологическая морфология растений. М.: Высшая школа, 1962. 379 с.
  21. Серебряков И. Г. Жизненные формы высших растений // Полевая геоботаника. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1964. Т. 3. С. 164–205.
  22. Ценопопуляции растений: основные понятия и структура. М.: Наука, 1976. 215 с.
  23. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3–7.
  24. Левина Р.Е. Репродуктивная биология семенных растений. Обзор проблемы. М.: Наука, 1981. 96 с.
  25. Ишмуратова М.М., Ткаченко К.Г. Семена травянистых растений: особенности латентного периода, использование в интродукции и размножении in vitro. Уфа: Гилем, 2009. 116 с.
  26. WFO Plant List. http://www.wfoplantlist.org (Accessed 07.06.2023).
  27. Свердловская область. Атлас: учеб. пос. / Ред. Капустин В.Г., Корнев И.Н. Екатеринбург: ФГУП «Уральская картографическая фабрика», 2003. 24 с.
  28. Атлас Республики Коми по климату и гидрологии. М.: Дрофа; Дик, 1997. 116 с.
  29. Семихатова О.А., Иванова Т.И., Кирпичникова О.В. Растения Севера: дыхание и его связь с продукционным процессом // Физиология растений. 2009. Т. 56. № 3. С. 340–350.
  30. Вихирева-Василевская В.В. О прорастании семян некоторых арктических растений // Ботан. журн. 1958. Т. 43. № 7. С. 1024–1029.
  31. Arft M., Walker M. D., Gurevitch J. et al. Responses of tundra plants to experimental warming: meta-analysis of the international tundra experiment // Ecological Monographs. 1999. V. 69. № 4. P. 491–511.
  32. Abeli T., Rossi G., Gentili R. et al. Response of alpine plant flower production to temperature and snow cover fluctuation at the species range boundary // Plant Ecology. 2012. V. 213. P. 1–13.
  33. Engler R., Randin C. F., Vittoz P. et al. Predicting future distributions of mountain plants under climate change: does dispersal capacity matter? // Ecography. 2009. V. 32. P. 34–45. https://doi: 10.1111/j.1600–0587.2009.05789.x
  34. IUCN Standards and Petitions Committee. 2019. Guidelines for Using the IUCN Red List Categories and Criteria. Version 14. Prepared by the Standards and Petitions Committee. Downloadable from http://www.iucnredlist.org/documents/RedListGuidelines.pdf.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Scheme of development of the shoot system of Ranunculus kamtschaticus: 1 – part of the plant in the spring of the conditionally first year, 2 – in the autumn of the conditionally first year, 3 – in the spring of the conditionally second year, 4 – in the autumn of the conditionally second year, 5 – in the spring of the conditionally third year of development; a – perennial part of the shoot system (adventitious roots are omitted); b – resid of the conditionally first monocarpic shoot; c – resid of a conditionally second monocarpic shoot; d – part of the current year’s shoot with leaves; e – tip of the current year’s shoot with a vegetative apical bud; f – apex of the current year’s shoot with a vegetative apical bud and a bud of a daughter shoot in the axil of the top leaf; g – shoot tip with generative bud; h – flowering generative shoot; k – faded generative shoot; l – dead generative shoot.

Download (71KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution of vegetative (v) and vegetative-generative (v-g) shoots in Ranunculus kamtschaticus populations on the Denezhkin Kamen massif (A) and G. Barkova (B): 1-10 – the number of leaves per annual shoot.

Download (125KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Averaged ontogenetic spectra of relict populations of Ranunculus kamtschaticus in the Middle Urals (1 – Denezhkin Kamen mountain range) and the Circumpolar Urals (2 – Barkova city). The designations of ontogenetic groups are: j – juvenile, im – immature, v – virginal, g – generative. The error bars reflect the error of the average value.

Download (56KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences