The stability of the morphological characteristics of the semi-aquatic plant Phragmites altissimus Mabille (Poaceae) that is alien to the forest zone of Eurasia

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The discussion about the composition of the reed genus (Phragmites) and the nomenclature of individual reed taxa is still open. One of the most pressing questions is the taxonomic status of the highest reed (P. altissimus) due to its high invasive activity, recently noted in the forest zone of Eurasia. Many authors consider this species as a part of closely related the common reed (P. australis). In this regard, the purpose of our research was to prove the species independence of the highest reed using comparative morphological analysis. We showed that two closely related species, P. australis and P. altissimus, have statistically significant differences in such studied morphometric parameters as height of reproductive shoots, number of nodes on shoot, diameter of stem in the lower and upper parts of shoot, length and width of middle leaves, as well as raw above ground shoot biomass. We also found that P. altissimus stably retains morphological features in the forest zone of northern Eurasia and, according to the studied parameters, does not differ from P. altissimus from the region of the species' primary range, except for such an indicator as the number of nodes on reproductive shoot. This indicator is significantly higher in plants from the primary area compared to plants from the zone of invasion. The obtained results confirm the species independence of P. altissimus that retains its species-specific features within the entire modern species range.

作者简介

O. Kapitonova

Tobolsk complex scientific station of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Papanin Institute for Biology of Inland Waters Russian Academy of Sciences

Email: kapoa.tkns@gmail.com
Tobolsk, Tyumen Region, Russia; Borok, Nekouzskii raion, Yaroslavl oblast, Russia

E. Belyakov

Papanin Institute for Biology of Inland Waters Russian Academy of Sciences; Cherepovets State University

Borok, Nekouzskii raion, Yaroslavl oblast, Russia; Cherepovets, Russia

K. Mikhailova

Pskov branch of Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography

Pskov, Russia

G. Platunova

Udmurt State University

Izhevsk, Udmurt Republic, Russia

T. Kholmuradova

Tashkent Pediatric Medical Institute

Tashkent, Uzbekistan

V. Glazunov

Tyumen Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Institute of the Problems of Northern development

Tyumen, Russia

A. Panyukov

Institute of Biology of Komi Science Center of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Syktyvkar, Komi Republic, Russia

参考

  1. Алимов А.Ф., Богуцкая Н.Г., Орлова М.И. и др. 2004. Биологические инвазии в водных и наземных экосистемах. М.: Тов-во науч. изданий КМК.
  2. Борисова Е.А., Шилов М.П. 2017. Тростник высочайший Phragmites altissimus (Benth.) Mabille в Ивановской области // Рос. журн. биол. инвазий. № 4. С. 18.
  3. Виноградова Ю.К., Майоров С.Р., Хорун Л.В. 2010. Черная книга флоры Средней России: чужеродные виды растений в экосистемах Средней России. М.: ГЕОС.
  4. Виноградова Ю.К., Акатова Т.В., Аненхонов О.А. и др. 2015. “Black”-лист инвазионных растений России // Проблемы промышленной ботаники индустриально развитых регионов: Матер. IV Междунар. конф. Кемерово: КРЭОО “Ирбис”. С. 68.
  5. Голованов Я.М., Абрамова Л.М., Ямалов С.М. 2019. О находке тростника высочайшего (Phragmites altissimus (Benth.) Mabille) на южном Урале (Оренбургская область) // Фиторазнообразие Восточной Европы. Т. XIII. № 1. С. 114. https://doi.org/10.24411/2072-8816-2019-10044
  6. Голуб В.Б., Бондарева В.В., Сорокин А.Н., Николайчук Л.Ф. 2015. Сообщества с доминированием тростника (Phragmites australis agg.) в долине Нижней Волги // Растительность России. № 26. С. 26. https://doi.org/10.31111/vegrus/2015.26.26
  7. Голуб В.Б., Лифиренко Е.В. 2015. Ассоциация Salvinio-Nelumbetum nuciferae ass. nova и союз Salvinio-Nelumbion all. nova. // Фиторазнообразие Восточной Европы. Т. 9. № 2. С. 123.
  8. Исаченко А.Г., Шляпников А.А. 1989. Природа мира: ландшафты. М.: Мысль.
  9. Капитонова О.А. 2011. Чужеродные виды растений в водных и прибрежно-водных экосистемах Вятско-Камского Предуралья // Рос. журн. биол. инвазий. № 1. С. 34. https://doi.org/10.1134/S2075111711020032
  10. Капитонова О.А. 2016. Новая находка Phragmites altissimus (Poaceae) в Западной Сибири // Вестн. Курганск. ун-та. Серия Естественные науки. № 4(43). Вып. 9. С. 21.
  11. Капитонова О.А. 2017. Находка тростника высочайшего (Phragmites altissimus, Poaceae) на севере Тюменской области // XV Зыряновские чтения: Матер. Всерос. науч.-практ. конф. Курган. С. 207.
  12. Капитонова О.А., Лысенко Т.М. 2022. Новая ассоциация Phragmitetum altissimi ass. nov. (Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novák 1941) из европейской части России и Западной Сибири // Растительность России. № 45. С. 74. https://doi.org/10.31111/vegrus/2022.45.74
  13. Кравченко А.В. 2007. Конспект флоры Карелии. Петрозаводск: Карельск. науч. центр РАН.
  14. Кравченко А.В., Тимофеева В.В., Рудковская О.А., Фадеева М.А. 2008. Новые и редкие виды сосудистых растений для Карелии // Бот. журн. Т. 93. № 5. С. 776.
  15. Кузь И.А., Старовойтова М.Ю. 2014. Phragmites altissimus (Benth.) Nabille (Poaceae) на Украине // Веснiк Палескага дзяржаўнага унiверсiтэта. Серыя прыродазнаўчых навук. № 1. С. 3.
  16. Лисицына Л.И., Папченков В.Г., Артеменко В.И. 2009. Флора водоемов волжского бассейна. Определитель сосудистых растений. М.: Тов-во науч. изданий КМК.
  17. Махров А.А., Болотов И.Н., Винарский М.В., Артамонова В.С. 2022. Происхождение “ледниковых реликтов” северной и центральной Европы: четыре волны вселения холодноводных видов из Азии (обзор) // Биология внутр. вод. № 6. С. 615. https://doi.org/10.31857/S0320965222060146
  18. Науменко Н.И. 2008. Флора и растительность Южного Зауралья: монография. Курган: Изд-во Курганск. гос. ун-та.
  19. Никифорова О.Д. 2012. Род Phragmites Adans. // Конспект флоры Азиатской России: Сосудистые растения. Новосибирск: Изд-во СО РАН. С. 571.
  20. Носов Н.Н., Гнутиков А.А., Пунина Е.О. и др. 2020. О различии видов тростника (Phragmites, Poaceae) по молекулярно-филогенетическим данным // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. Т. 19. № 1. С. 8. https://doi.org/10.14258/pbssm.2020002
  21. Носов Н.Н., Гнутиков А.А., Родионов А.В. 2022. Молекулярно-филогенетический анализ видов рода тростник (Phragmites): новые данные // Коллекции как основа изучения генетических ресурсов растений и грибов: Тезисы докладов Всероссийской конференции. Санкт-Петербург, 22–23 июня 2022 г. (в рамках Первого научного форума “Генетические ресурсы России”, 21–24 июня 2022 г.). СПб.: Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН. С. 35.
  22. Папченков В.Г. 2001. Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья. Ярославль: ЦМП МУБиНТ.
  23. Папченков В.Г. 2008. О распространении Phragmites altissimus (Benth.) Nabille (Poaceae) // Рос. журн. биол. инвазий. № 1. С. 36.
  24. Пробатова Н.С. 1985. Тростник – Phragmites Adans. // Сосудистые растения советского Дальнего Востока. Т. 1. Л.: Наука. С. 346.
  25. Сенатор С.А., Саксонов С.В., Васюков В.М., Раков Н.С. 2017. Инвазионные и потенциально инвазионные растения среднего Поволжья // Рос. журн. биол. инвазий. № 1. С. 57.
  26. Серегин А.П. 2010. Экспансия видов во флору Владимирской области в последнее десятилетие // Бот. журн. Т. 95. № 9. С. 1254.
  27. Тетерюк Б.Ю., Панюков А.А., Князева Е.В. 2022. Phragmites altissimus и Lemna turionifera – новые виды для флоры Европейского Северо-Востока России // Бот. журн. Т. 107. № 1. С. 95. https://doi.org/10.31857/S0006813622010094
  28. Тихомиров В.Н. 2021. Обзор видов Phragmites (Poaceae) Беларуси // Новости сист. высш. раст. Вып. 52. С. 8. https://doi.org/10.31111/novitates/2021.52.8
  29. Третьяков Д.И. 2013. Сем. Poaceae Barnh., nom. conserve. – Злаки – Злакi // Флора Беларуси. Сосудистые растения. Т. 2. Минск: Беларус. навука. С. 102.
  30. Цвелев Н.Н. 1976. Злаки СССР. Л.: Наука. Ленинград. отд-ние.
  31. Цвелев Н.Н. 2011. О родах тростник (Phragmites Adans.) и змеевка (Cleistogenes Keng) семейства злаков (Poaceae) в России // Новости сист. высш. раст. Т. 43. С. 30.
  32. Цвелев Н.Н., Пробатова Н.С. 2019. Злаки России. М.: Тов-во науч. изданий КМК.
  33. Элтон Ч. 1960. Экология нашествий животных и растений М.: Изд-во иностранной литературы. (Elton C.S. 1958. The ecology of invasions by animals and plants. London: Methuen).
  34. Brix H. 1999. Genetic diversity, ecophysiology and growth dynamics of reed (Phragmites australis) // Aquat. Bot. V. 64(3–4). Р. 179.
  35. Clayton W.D. 1968. The correct name of the common reed // Taxon. V. 17(2). Р. 168. https://doi.org/10.2307/1216507
  36. Clayton W.D., Vorontsova M.S., Harman K.T., Williamson H. 2024. World Grass Species: Synonymy. https://www.kew.org/data/grasses-syn.html (accessed on 22.02.2024).
  37. Clevering O.A., Lissner J. 1999. Taxonomy, chromosome numbers, clonal diversity and population dynamics of Phragmites australis // Aquat. Bot. V. 64(3–4). Р. 185. https://doi.org/10.1016/S0304-3770(99)00059-5
  38. Clevering O.A., Brix H., Lukavská J. 2001. Geographic variation in growth responses in Phragmites australis // Aquat. Bot. V. 69(2–4). Р. 89. https://doi.org/10.1016/S0304-3770(01)00132-2
  39. Cuthbert R.N., Pattisonc Z., Taylor N.G. et al. 2021. Global economic costs of aquatic invasive alien species // Sci. Total Environ. V. 775. Р. 145238. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.145238
  40. Diyanat M., Booshehri A.A.S., Alizadeh H.M. et al. 2011. Genetic Diversity of Iranian Clones of Common Reed (Phragmites australis) Based on Morphological Traits and RAPD Markers // Weed Sci. V. 59. Р. 366. https://doi.org/10.1614/WS-D-10-00163.1
  41. Feinbrun-Dothan N., Danin A. 1998. Analytical flora of Eretz-Israel. 2nd ed. CANA Publishing House Ltd.: Jerusalem, Israel. P. 876.
  42. Govaerts R., Nic Lughadha E., Black N. et al. 2021. The World Checklist of Vascular Plants, a continuously updated resource for exploring global plant diversity // Sci. Data. V. 8. Р. 215. https://doi.org/10.1038/s41597-021-00997-6
  43. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. 2001. PAST: Paleontological Statistics Software Package for Education and Data Analysis // Palaeontologia Electronica. V. 4(1). Р. 1. https://palaeo-electronica.org/2001_1/past/issue1_01.htm
  44. Hansen D.L., Lambertini C., Jampeetong A., Brix H. 2007. Clone-specific differences in Phragmites australis: Effects of ploidy level and geographic origin // Aquat. Bot. V. 86(3). Р. 269. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2006.11.005
  45. Koppitz H. 1999. Analysis of genetic diversity among selected populations of Phragmites australis world-wide // Aquat. Bot. № 64(3–4). Р. 209. https://doi.org/10.1016/S0304-3770(99)00051-0
  46. Kühl H., Koppitz H., Rolletschek H., Kohl J.-G. 1999. Clone specific differences in a Phragmites australis stand. I. Morphology, genetics and site description // Aquat. Bot. V. 64(3–4). Р. 235. https://doi.org/10.1016/s0304-3770(99)00053-4
  47. Lambertini C., Gustafsson M.H.G., Frydenberg J. et al. 2006. A phylogeographic study of the cosmopolitan genus Phragmites (Poaceae) based on AFLPs // Plant Systematics and Evolution. V. 258. Р. 161. https://doi.org/10.1007/s00606-006-0412-2
  48. Lambertini C., Gustafsson M.H.G., Frydenberg J. et al. 2008. Genetic diversity patterns in Phragmites australis at the population, regional and continental scales // Aquat. Bot. V. 88(2). Р. 160. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2007.10.002
  49. Lambertini C., Eller F.P., Achenbach L. et al. 2012a. Revisiting Phragmites australis variation in the Danube delta with DNA molecular techniques // Water resources and wetlands: Conference Proceedings. Tulcea, Romania. P. 142.
  50. Lambertini C., Sorrell B.K., Riis T. et al. 2012b. Exploring the borders of European Phragmites within a cosmopolitan genus // AoB PLANTS. pls020. https://doi.org/10.1093/aobpla/pls020
  51. McCormick M.K., Kettenring K.M., Baron H.M., Whigham D.F. 2010. Spread of invasive Phragmites australis in estuaries with differing degrees of development: genetic patterns, Allee effects and interpretation // J. Ecol. V. 98. Р. 1369. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2010.01712.x
  52. Meyerson L.A., Cronin J.T., Bhattarai G.P. et al. 2016. Do ploidy level and nuclear genome size and latitude of origin modify the expression of Phragmites australis traits and interactions with herbivores? // Biol. Invasions. V. 18. Р. 2531. https://doi.org/10.1007/s10530-016-1200-8
  53. Moodley D., Angulo E., Cuthbert R.N. et al. 2022. Surprisingly high economic costs of biological invasions in protected areas // Biol. Invasions. V. 24. Р. 1995. https://doi.org/10.1007/s10530-022-02732-7
  54. Paucã-Comãnescu M., Clevering O.A., Hanganu J., Gridin M. 1999. Phenotypic differences among ploidy levels of Phragmites australis growing in Romania // Aquat. Bot. V. 64(3–4). Р. 223. https://doi.org/10.1016/S0304-3770(99)00052-2
  55. Perrings C. 2011. Elton and the economics of biological invasions // Fifty years of invasion ecology: the legacy of Charles Elton. Chichester: Blackwell Publishing Ltd.:. P. 315.
  56. Plants of the World Online. Facilitated by the Royal Botanic Gardens, Kew. Published on the Internet. Available online: https://www.plantsoftheworldonline.org/(accessed on 22.02.2024).
  57. Saltonstall K. 2002. Cryptic invasion by a non-native genotype of the common reed, Phragmites australis, into North America // Proceedings of the National Academy of Sciences. V. 99(4). Р. 2445. https://doi.org/10.1073/pnas.032477999
  58. Saltonstall K. 2016. The naming of Phragmites haplotypes // Biol. Invasions. V. 18. Р. 2433. https://doi.org/10.1007/s10530-016-1192-4
  59. Saltonstall K., Lambert A., Meyerson L.A. 2010. Genetics and Reproduction of Common (Phragmites australis) and Giant Reed (Arundo donax) // Invasive Plant Science and Management. V. 3. Р. 495. https://doi.org/10.1614/IPSM-09-053.1
  60. Verlaque R., Hardion L., Lambertini C. et al. 2023. New highlights on Old World giant Phragmites (Poaceae) using leaf and floral bract microscopic characters // Aquat. Bot. V. 184. P. 103591. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2022.103591

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».