Change of the population structure of the endemic Oxytropis chankaensis (Fabaceae) due to the water level dynamics in Lake Khanka

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The age structure change in the population of Oxytropis chankaensis Jurtzev, the Lake Khanka endemic, of the Fabaceae family has been analyzed in seven areas on the western coast of the lake. We compared the composition and the structure of the coenopopulations, using the age-state indices. The obtained data show that the structure, age composition, and spatial distribution of O. chankaensis coenopopulations depend on the lake's water level. Under relatively stable conditions, most coenopopulations are normal, optionally incomplete, with a left-sided spectrum. External factors of both natural and anthropogenic nature contribute to the individual overall lifespan reduction. As it was noticed at the Astrakhanka site, a rise in the water level leads to a sharp decrease in the ability of the coenopopulation to restore while at the Troitskoye and Novokachalinsk sites it leads to the opposite, a slight increase in this parameter, which demonstrates the species special strategy to survive: not only an annual increase in the seed bank, but also in a number of young plants.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. A. Kalinkina

Far Eastern Federal University; Botanical Garden-Institute, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: conf-lf@yandex.ru

Far Eastern Federal University, Department of biodiversity and marine bioresources

Russian Federation, Vladivostok; Vladivostok

V. S. Pankov

Far Eastern Federal University

Email: conf-lf@yandex.ru

Department of biodiversity and marine bioresources

Russian Federation, Vladivostok

Е. А. Marchuk

Botanical Garden-Institute, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Email: conf-lf@yandex.ru
Russian Federation, Vladivostok

A. S. Demina

Far Eastern Federal University

Email: conf-lf@yandex.ru

Department of biodiversity and marine bioresources

Russian Federation, Vladivostok

А. К. Kvitchenko

Far Eastern Federal University;

Email: conf-lf@yandex.ru

Far Eastern Federal University, Department of biodiversity and marine bioresources

Russian Federation, Vladivostok; Vladivostok

References

  1. Алексанов А.А., Алексеев С.К., Новикова О.А. и др. 2021. Методы инвентаризации и мониторинга биоразнообразия на особо охраняемых природных территориях регионального значения // Серия “Кадастровые и мониторинговые исследования биологического разнообразия в Калужской области”. Тамбов: ООО “ТПС”. Вып. 8.
  2. Артюкова Е.В., Козыренко М.М. 2012. Филогенетические отношения Oxytropis chankaensis Jurtz. и Oxytropis oxyphylla (Pall.) DC. (Fabaceae) по данным секвенирования ITS рибосомного оперона ядерной ДНК и межгенных спейсеров хлоропластного генома // Генетика. Т. 40. № 2. С. 186.
  3. Артюкова Е.В., Холина А.Б., Козыренко М.М., Журавлев Ю.Н. 2004. Анализ генетической изменчивости редкого эндемичного вида Oxyrtopis chankaensis Jurtz. (Fabaceae) на основе RAPD-маркеров // Генетика. Т. 40. № 7. С. 877.
  4. Базарова В.Б., Макаревич Р.А., Кудрявцева Е.П. и др. 2022. Развитие и современное состояние западного побережья озера Ханка // Тихоокеанская география. № 3. С. 14.
  5. Гатцук Л.Е. 1974. К методам описания и определения жизненных форм в сезонном климате // Бюл. МОИП. Отдел биол. Т. 79. Вып. 3. С. 84.
  6. Георгиевский В.Ю., Шалыгин А.Л., Болгов М.В., Коробкина Е.А. 2017. Многолетние изменения уровня озера Ханка и проблемы его регулирования // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. № 2. С. 69.
  7. Глотов Н.В. 1998. Об оценке параметров возрастной структуры популяции растений // Жизнь популяций в гетерогенной среде. Йошкар-Ола: Периодика Мaрий Эл. Ч. I. С. 146.
  8. Животовский Л.А. 2001. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. № 1. С. 3.
  9. Жмылев П.Ю., Алексеев Ю.Е., Карпухина Е.А., Баландин С.А. 2002. Биоморфология растений: иллюстрированный словарь. Уч. пособие. М.: б/и.
  10. Жукова Л.А. 1987. Динамика ценопопуляций луговых растений в естественных фитоценозах // Динамика ценопопуляций травянистых растений. Киев: Наук. думка. С. 9.
  11. Жукова Л.А. 2012. Концепция фитогенных полей и современные аспекты их изучения // Изв. Самар. науч. центра РАН. Т. 14. № 1(6). С. 1462.
  12. Зуенко Ю.И., Шаповалов М.Е., Курносова А.С. 2020. Современны изменения уровня озера Ханка и их последствия для промысловых ресурсов // Изв. ТИНРО. Т. 200. № 4. С. 935.
  13. Касимов Н.С., Лебедева Н.В., Криволуцкий Д.А. и др. 2002. География и мониторинг биоразнообразия // М.: Изд-во Научного и учебно-методического центра.
  14. Кожевников А.Е. 2007. Эндемичный элемент во флоре российского Дальнего Востока // Комаровские чтения. Владивосток: Дальнаука. Вып. 54. С. 8.
  15. Коломиец А.Г., Герасименко М.Д., Шестаков Н.В., Герасимов Н.Г. 2022. Геодинамические исследования в районе озера Ханка // Актуальные проблемы геодезии, картографии, кадастра, геоинформационных технологий, рационального земле- и природопользования. Электронный сборник материалов Международной научно-технической конференции. Новополоцк. С. 59.
  16. Красная книга Приморского края: Растения. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. 2008. Владивосток: АВК “Апельсин”.
  17. Нестерова С.В., Безделева Т.А. 2003. Изменение морфологической структуры Oxytropis chankaensis Jurtz. в зависимости от степеней рекреационной нагрузки // Матер. III междунар. конф. “Растения в муссонном климате”. Владивосток: БСИ ДВО РАН. С. 273.
  18. Османова Г.О., Животовский Л.А. 2020. Онтогенетический спектр как индикатор состояния ценопопуляций растений // Изв. РАН. Сер. биол. № 2. С. 144.
  19. Павлова Н.С. 1989. Сем. Бобовые – Fabaceae // Сосудистые растения советского Дальнего Востока. Т. 4. Л.: Наука. С. 282.
  20. Павлова Н.С. 2006. Сем. Бобовые – Fabaceae – Флора российского Дальнего Востока. Дополнения и изменения к изданию “Сосудистые растения советского Дальнего Востока”. Владивосток: Дальнаука. С. 174.
  21. Пленник Р.Я. 1999. Роль бобовых в растительных сообществах Горного Алтая // Сиб. экол. журн. № 5. С. 515.
  22. Работнов Т.А. 1950. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Тр. БИН АН СССР. Геоботаника. М.: Наука. Вып. 6. С. 7.
  23. Савиных Н.П. 2000. Биоморфология вероник России и сопредельных государств: Автореф. дис. … докт. биол. наук. Москва. С. 32.
  24. Селютина И.Ю., Санданов Д.В. 2018. Демографическая структура и численность популяций редких эндемичных видов рода Oxytropis степей Приольхонья // Растительный мир Азиатской России. № 1(29). С. 14.
  25. Семенова В.В., Данилова Н.С. 2017. Онтогенез и структура ценопопуляций Oxytropis candicans (Fabaceae) в центральной Якутии // Растительные ресурсы. Т. 53(4). С. 513.
  26. Сергалиев Н.Х., Сарсенова Б.Б., Идрисова Г.З. и др. 2023. Растительность озер и родников западного Казахстана // Биология внутр. вод. № 2. С. 185. https://doi.org/10.31857/S0320965223020225
  27. Серебряков И.Г. 1962. Экологическая морфология растений: Жизненные формы покрытосеменных и хвойных. М.: Высш. шк.
  28. Серебряков И.Г. 1964. Жизненные формы высших растений и их изучение // Полевая геоботаника. М.; Л.: Наука. Т. 3. С. 146.
  29. Серебрякова Т.И. 1972. Учение о жизненных формах растений на современном этапе // Ботаника. Итоги науки и техники. М.: ВИНИТИ. Т. 1. С. 84.
  30. Смирнова О.В., Заугольнова Л.Б., Тропова И.А., Фаликов Л.Д. 1976. Критерии выделения возрастных состояний и особенности хода онтогенеза у растений различных биоморф // Ценопопуляции растений. М.: Наука. С. 14.
  31. Тетерюк Л.В., Бобров Ю.А. 2020. Биоморфология и структура популяций Aconogonon riparium (Polygonaceae) на европейском северо-востоке // Электронный журн. (Online), № 1(33). https://doi.org/10.32516/2303-9922.2020.33.3
  32. Уранов А.А. 1975. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Биол. науки. № 2. С. 7.
  33. Холина А.В. 2005. Изменьчивость и структура популяции остролодочника ханкайского (Oxytropis chankaensis Jurtz.): Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Владивосток. 19 с.
  34. Холина А.Б., Козыренко М.М., Артюкова Е.В. и др. 2016. Филогенетические взаимоотношения видов Oxytropis DC. subg. Oxytropis и Phacoxytropis (Fabaceae) Азиатской России на основе анализа нуклеотидных последовательностей межгенных спейсеров хлоропластного генома // Генетика. Т. 52. № 8. С. 895.
  35. Холина А.Б., Корень О.Г. 1997. К вопросу изучения видов рода Oxytropis Дальнего Востока // Труды международной конференции по анатомии и морфологии растений (посвященной 150-летию со дня рождения И.П. Бородина). СПб.: Диада. С. 140.
  36. Холина А.Б., Корень О.Г., Журавлева Ю.Н. 2009. Генетическая структура и дифференциация популяций тетраплоида Oxytropis chankaensis (Fabaceae) // Генетика. Т. 45. № 1. С. 81.
  37. Холина А.Б., Корень О.Г., Маркелова О.В. и др. 2003а. Состояние популяций Oxytropis chankaensis Jurtz. (Fabaceae) на территории заповедника “Ханкайский” // Мониторинг растительного покрова охраняемых территорий российского Дальнего Востока. Владивосток: БСИ ДВО РАН. С. 212.
  38. Холина А.Б., Маркелова О.В., Холин С.К. 2003б. Структура популяций и репродуктивная биология редкого эндемичного вида Oxytropis chankaensis Jurtz. // Ботанические исследования в Азиатской России: Матер. XI съезда Русского Ботанического общества. Т. 3. Барнаул. С. 369.
  39. Холина A.Б., Холин С.К. 2006. Возрастная структура популяций редкого растения остролодочника ханкайского // Проблемы сохранения водно-болотных угодий международного значения: озеро Ханка: Тр. II Междунар. науч.-практ. конф. Владивосток: ООО РИЦ “Идея”. С. 26.
  40. Холина A.Б., Холин С.К. 2008. Внутривидовая изменчивость дальневосточного эндемика Oxytropis chankaensis // Экология. № 1. С. 16.
  41. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии). 1988. М.: Наука.
  42. Юрцев Б.А. 1964. Конспект системы секции Baicalia Bge. рода Oxytropis DC. // Новости систематики высших растений. № 1. С. 191.
  43. Grime J.P., Pierce S. 2012. The evolutionary strategies that shape ecosystems. Chichester: John Wiley and Sons.
  44. Marchuk E.A., Kvitchenko A.K., Kislov D.E. et al. 2024. How did the high water level of Lake Khanka change the diversity and composition of the plant communities along the west coast? // Botanica Pacifica. J. Plant Sci. V. 13(1). P. 21. https://doi.org/10.17581/bp.2024.13101
  45. Messager M.L., Lehner B., Grill G. et al. 2016. Estimating the volume and age of water stored in global lakes using a geo-statistical approach // Nature Commun. V. 7. Article 13603. https://doi.org/10.1038/ncomms13603
  46. Rakhimova T., Rakhimova N.K. 2022. Ontogenesis and ontogenetic structure of cenotic populations of Eremurus anisopterus (Asphodelaceae) in the Kyzylkum desert (Uzbekistan) // Botanica Pacifica. J. Plant Sci. and Conserv. V. 11(2). P. 39. https://doi.org/10.17581/bp.2022.11218

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Geographical position of Lake Khanka in North-East Asia.

Download (258KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Transect locations along the western coast of Lake Khanka (from here on, transect numbers correspond to those in Table 1). Source for lake polygons (shapefile): Messager et al., 2016, https://www.hydrosheds.org. 1 – transects laid out in 2023, 2 – transects laid out in 2024, 3 – settlements, 4 – Russian-Chinese border, 5 – Khanka Nature Reserve, 6 – Khanka Nature Reserve protection zone.

Download (268KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Age spectra of O. chankaensis cenopopulations along transects along the western coast of Lake Khanka in 2023 (a) and 2024 (b).

Download (261KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Classification of the age of O. chankaensis populations according to “delta–omega”.

Download (143KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dynamics of self-maintenance of O. chankaensis populations during the observation period: 2005 (according to: Kholina, Kholin, 2006); 2023–2024 – authors’ data.

Download (204KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Distribution of O. chankaensis individuals on transects laid out in 2023–2024 by distance from the coastline. Transects: 1 – Astrakhanka, 2 – Vtoraya Rechka, 3 – Novokachalinsk, 4 – Sosnovy, 5 – Sosnovy 2, 6 – Troitskoye, 7 – Turiy Rog.

Download (223KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 The Russian Academy of Sciences