РАЗНООБРАЗИЕ И ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА ПОПУЛЯЦИЙ ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ (PICEA ABIES) НА ВОСТОКЕ АРЕАЛА

Петр Петрович Попов; Станислав Павлович Арефьев; Мария Николаевна Казанцева

doi:10.35634/2412-9518-2021-31-3-241-249

Петр Петрович Попов
- ФГБУН ФИЦ Тюменский научный центр СО РАН
Станислав Павлович Арефьев
- ФГБУН ФИЦ Тюменский научный центр СО РАН
Мария Николаевна Казанцева
- ФГБУН ФИЦ Тюменский научный центр СО РАН

DOI: https://doi.org/10.35634/2412-9518-2021-31-3-241-249

Ключевые слова: ель европейская, длина шишек, форма семенных чешуй, фенотипы, группы популяций

Аннотация

Ель европейская Picea abies (L.) Karst. широко распространена на территории Европы. Изучение биологических особенностей ее популяций весьма актуально, особенно в восточной части ареала, где она «переходит» в промежуточную с елью сибирской форму. Важнейшие для дифференциации популяций фенотипические признаки ели в этом районе до сих пор изучались в основном визуально-описательными приемами. Целью исследования является изучение изменчивости основных систематических признаков, разнообразия и фенотипической структуры ели европейской в данной части ареала с использованием статистических приемов на основе объективных измерительных параметров. В результате выявлено, что на рассматриваемой территории средняя длина шишек ели находится в пределах от 80-85 до 100-114 мм. Параллельно были оценены наиболее важные в диагностическом плане показатели семенных чешуй. Коэффициенты сужения верхней части чешуй ( C ) находятся в диапазоне 25-35 %, ее вытянутости ( C ) - 60-80 %, разность этих показателей ( C-C ) составляет -25 …-55 %. Коэффициент индивидуальной вариации длины шишек и показателя C составляет 12-15 %, C - около 20 %, разности ( C-C ) - 30-35 %. Внутрипопуляционный коэффициент отрицательной корреляции показателей C и C среднего уровня (-0,3…-0,6). Между популяциями корреляция их значительно выше (-0,9). В географической изменчивости показателей формы семенных чешуй и длины шишек корреляция среднего уровня. Частота особей фенотипов ели европейской в популяциях групп P.ab., P.ab×ab×m., P.ab×m ., выделяемых по метрическим параметрам семенных чешуй, составляет 98-100, 85-95, 57-70 % соответственно. Результаты исследования могут быть полезны для решения вопросов лесоводства и обоснования выделяемых внутривидовых таксонов.

Литература

1. Teplouchoff Th. Ein Beitrag zur Kenntniss der sibirischen Fichte Picea obovata Ledeb // Bulletin de la Societe Imperiale des Naturalistes de Moscou. 1868. Vol. 41, no. 3. P. 244-252.
2. Правдин Л.Ф. Ель европейская и ель сибирская в СССР. М.: Наука, 1975. 200 с.
3. Priehäusser G. Über den Formenkreis der Fichte in ursprünglichen Beständen des Bayerischen Waldes nach den Zapfen- und Zapfenschuppenformen // Forestgen. und Forstpflanzenzücht. 1956. Vol. 5, no. 1. P. 14-22.
4. Голубец М.А. Современная трактовка объема вида Picea abies (L.) Karst. и его внутривидовых таксонов // Ботанический журнал. 1968. Т. 63, № 3. С. 1048-1062.
5. Парфенов В.И. О внутривидовой систематике Picea abies (L.) Karst. // Новости систематики высших растений. 1970. Т. 8. С. 4-11.
6. Staszkiewicz J. Zmiennosc szyszek swierka pospolitego (Picea abies (L.) Karst.) w Karpatach - Variability of Cones of Picea abies (Karst.) in Carpathian // Fragmenta floristica et geobotanica. 1976. Vol. 22, no. 1-2. P. 35-42.
7. Staszkiewicz J. The varianility of cone of Picea abies (L.) Karst. in Bosnia and Herzehovina // Rad. Akad. nauka i umjetn. Bih Od prir. i mat. nauka. 1983. Vol. 72, № 21. P. 221-229.
8. Казанцева М.Н., Арефьев С.П., Попов П.П. Индивидуальная и географическая изменчивость шишек и формы семенных чешуй ели сибирской в сибирской части ареала // Лесоведение. 2019. № 3. С. 198-207. DOI: 10.1134/S0024114819020037
9. Попов П.П., Казанцева М.Н., Арефьев С.П. Фенотипическая структура популяций ели на Европейском Севере России // Известия вузов. Лесной журнал. 2021. № 2. С. 9-20. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-2-9-20.
10. Соколов С.Я., Связева О.С., Кубли В.А. Ареалы деревьев и кустарников СССР. Л.: Наука, 1977. 163 с.
11. Krutovskii K.V., Bergmann F. Introgressive hybridization and phylogenetic relationships between Norway, Picea abies (L.) Karst. and Siberian, P. obovata Ledeb., spruce species studied by isozyme loci // Heredity. 1995. No. 74. P. 464-480.
12. Мамаев С.А., Махнев А.К. Проблемы биологического разнообразия и его поддержания в лесных экосистемах // Лесоведение. 1996. № 5. С. 3-10.
13. Попов П.П. Распространение популяции промежуточной формы елей европейской и сибирской в российской части ареала // Лесохозяйственная информация. 2020. № 1. С. 69-75. DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2020.1.07.
14. Попов П.П. Ель на востоке Европы и в Западной Сибири: Популяционно-географическая изменчивость и ее лесоводственное значение. Новосибирск: Наука, 1999. 169 с.
15. Попов П.П. Фенотипическая структура популяций Picea abies и P. obovata (Pinaceae) на востоке Европы // Ботанический журнал. 2013. Т. 98, № 11. С. 1384-1402.
16. Попов П.П. Распространение особей промежуточной формы в популяциях елей европейской и сибирской // Сибирский лесной журнал. 2018. № 4. С. 13-19. DOI: 10.15372/SJFS20180402.
17. Попов П.П., Арефьев С.П., Казанцева М.Н. Фенотипическая структура популяций ели некоторых особо охраняемых природных территорий на востоке Европы и в Сибири // Nature conservation research. Заповедная наука. 2019. Т. 4, № 4. С. 26-33. DOI: 10.24189/ncr.2019.060.
18. Бобров Е.Г. Интрогрессивная гибридизация в роде Picea A. Dietr. // Труды института экологии растений и животных УНЦ АН СССР. Свердловск, 1974. Вып. 90. С. 60-66.
19. Коропачинский И.Ю., Милютин Л.И. Естественная гибридизация древесных растений. Новосибирск: Гео, 2006. 223 с.
20. Животовский Л.А. Показатели популяционной изменчивости по полиморфным признакам // Фенетика популяций. М.: Наука, 1982. С. 38-45.
21. Popov P.P. Reference Populations for Discriminant Analysis in the Continuous Range of Norway and Siberian Spruces // Russian Journal of Ecology, 2012. Vol. 43, № 1. P. 13-18. DOI: 10.1134/S1067413612010092.
22. Боровиков В.П. Популярное введение в программу STATISTICA. М.: КомпьютерПресс, 1998. 267 с.
23. Popov P.P. Population Structure in European and Siberian Spruces According to Their Phenotypes // Russian Jorurnal of Ecology. 2017. Vol. 48, no. 5. P. 403-408. DOI: 10.1134/S1067413617050101.
24. Попов П.П. Соотношение показателей длины шишек и формы семенных чешуй в популяциях Picea abies и P. obovata (Pinaceae) // Ботанический журнал. 2012. Т. 97, № 6. С. 729-734.
25. Тарханов С.Н. Популяционная изменчивость ели финской по форме семенных чешуй на севере Архангельской области // Лесоведение. 2019. № 3. С. 208-214.
26. Гончаренко Г.Г., Падутов В.Е. Популяционная и эволюционная генетика елей Палеарктики. Гомель: Институт леса НАН Беларуси, 2001. 197 с.
27. Schmidt Vogt H. Studien zur morphologischen Variabilität der Fichte (Picea abies (L.) Karst.). 3. Der gegenwärtige Stand der Forschung zur morphologischen Variabilität der Fichte - gesetzmässigkeiten und Theorien // Allg. Forst.-und Jagdzeitung. 1972. Vol. 143, № 11. P. 221-240.
28. Пальцев А.М. Форма семенных чешуй географических экотипов ели разной продуктивности в Московской области // Лесоведение. 1989. № 2. С. 36-43.
29. Рыжова Н.В., Шутов В.В., Коренев И.А., Малышев В.А., Лебедев О.Ю. Морфология шишек и продуктивность ели в Костромской области // Лесоведение. 2003. № 5. С. 61-71.
30. Захарова К.В., Сейц К.С. Внутрипопуляционная фенотипическая дифференциация гибридных популяций Picea abies × Picea obovate (Pinaceae) в контрастных экотопических условиях // Ботанический журнал. 2011. Т. 96, № 6. С. 709-738.