HomeРазноеКакие деревья растут на урале: Каталог крупномерных растений Урала с описанием, ценами, фото

Какие деревья растут на урале: Каталог крупномерных растений Урала с описанием, ценами, фото

Содержание

Деревья и кустарники

«Городские» деревья и кустарники.

Произрастают в основном в населенных пунктах, в дикой природе Северного Урала не встречаются, либо были занесены с помощью человека:

Акация

Клён

Липа

Сирень

Тополь

Яблоня

 

 

Деревья и кустарники произрастающие в дикой природе:

Ель

Сосна

Сибирский кедр (кедровая сосна)

Пихта

Лиственница

Можжевельник

Ива

Береза

Осина

Ольха

Смородина черная

Смородина красная

Малина

Рябина

Жимолость

Черёмуха

 

 

Ель

Хвойное дерево, один из основных видов деревьев на Урале.

На Урале ель встречается двух видов — Ель обыкновенная и Ель Сибирская, а также их гибриды.

Так как оба вида черезвычайно близки генетически и склонны к скрещиванию, то порой их просто выделяют в разные формы одного вида.

Дерево имеет чаще конусовидную или пирамидальную форму, но это больше относится к отдельно стоящим деревьям.

В густых зарослях форма может быть искажена растущими рядом деревьями.

 

 

Отличается от сосны более маленькими иголками, чаще не более полутора-двух сантиметров. Иглы жесткие. Шишки продолговатые, после созревания раскрываются не сильно.

 

 


 

 

 

 

 Сосна

Главный компонент лесов Северного Урала.

За редким исключением леса представляют собой главным образом сосновые, с примесью ели, кедровой сосны, пихты, березы и других деревьев.

Очень часты чисто сосновые боры, с подлеском из других видов растений.

Отличительной чертой сосны является ее возможность произрастать в очень трудных для других деревьев условиях — на скалах, бедных песчаных или скалистых почвах и т.д. Обусловленно это тем что для ее роста необходимо минимум 1-3см почвы.

Отличием от Ели являются более длинные иглы, в среднем 3-5см, шишки более округлой формы, которые сильно раскрываются при созревании. Хвоя сосны средней жесткости, но значительно мягче еловой.

 

 

 


 

  Сибирский кедр (кедровая сосна)

Сибирский кедр или Кедровая сосна — дерево из отряда сосновых, ошибочно называемое кедром, хотя к настоящему кедру отношения никакого не имеет (настоящий кедр растет на побережье Средиземного моря и частично доходит до кавказа), впрочем для удобства будем называть его просто кедром, как привыкли уже многие поколения русских людей.

Кедр поставляет людям такой всем известный, питательный и вкусный продукт как кедровый орех. В кедровых орехах содержится огромное количество минералов и ценных белков.

Отличить кедр от сосны очень легко — иглы имеют гораздо большую длину, порой свыше 10см.

 

 


 

 

 

 Пихта

Очень напоминает Ель, но имеет такие отличия как: хвоя плоская и мягкая, по длине чуть превышает еловую. Шишки растут вверх, а не вниз как у остальных хвойных деревьев нашего края.

Ствол дерева тоже имеет значительное отличие — темно-серый цвет и на стволе есть шишечки, наполненные смолой.

Пихта очень требовательна к плодородию и увлажненности почвы.

 

 


 

 

 Лиственница

 Встречается на Урале очень часто, иногда образуя чистые лиственничные участки леса.

Имеет очень смолянистую, плотную и прочную древесину, которая почти не уступает дубу.

Кроме того, древесина почти не поддается гниению что делает ее пригодной для использования в строительстве, хотя опять же, после высыхания из нее почти не возможно вытащить забитый гвоздь.

Например из лиственницы была построена запруда Старого Кальинского водохранилища, и до сих пор видны кое где стволы в прекрасном состоянии.

Не добывается при валке леса в случаях если затем используется сплав древесины по воде — лиственница очень тяжелая и тонет либо сразу, либо через совсем непродолжительное время.

Основное отличие  от других хвойных пород Северного Урала — хвоя у лиственницы однолетняя, желтеет и осыпается осенью, как листья у лиственных деревьев.

 

 

 


 

 

 

  Можжевельник

 Вечнозеленый кустарник семейства кипарисовые.

Довольно распространен на Северном Урале, обычно встречаются низкие формы, чаще в редком лесу в качестве подлеска.

Неприхотлив к условиям, но лучше растет на хороших почвах. Размножается не очень хорошо, поэтому восстановление, например после пожаров, медленное. Расти куст может столетиями.

Можжевельник выделяет просто огромное количество фитнцидов и прочих полезных веществ. Используется в народе для добавления в различные блюда, при засолках, бактерицидной обработке посуды и прочих поверхностей

 


 

 Ива

Очень распространенное растение на Северном Урале. Очень часто можно встретить на берегу различных водоемов, в том числе заливных лугов с лужами, где не редко образует непролазные заросли.

Бывает в форме кустарников и деревьев, в зависимости от вида и условий произрастания. Имеет много подвидов.

В России иву часто называют вербой, тальником, ракитой.

 


 

 

 

#Статья в разработке

10 самых знаменитых деревьев Челябинска

Это только кажется, будто в Челябинске кроме тополей, березок и сосен ничего не растет и что скучно на них смотреть, а тем более — о них читать. Однако, все не так однозначно. Во-первых, кроме вышеупомянутых деревьев у нас есть и экзотика, сакура, например, во-вторых, среди зеленых красавиц и красавцев, имеются персонажи с богатой историей или другими яркими характеристиками. “Хорошие новости” собрали для вас 10 деревьев-звезд. 

Дуб, от которого уходили на фронт добровольцы

В Ленинском районе Челябинска (на улице Барбюса) уже почти сто лет стоит черешчатый дуб. В 1941-м дубок был скромным деревцем и повидал немало слез, много слышал последних слов: рядом с деревом прощались бойцы Красной армии, уходившие на войну с фашистами. В 2005-м по просьбе ветеранов дереву присвоили особый статус, теперь его охраняет государство, а под раскидистыми ветвями установлена мемориальная табличка. Больше информации и фотографий дуба можно найти здесь.

Даурские лиственницы

Редкие для европейской части России даурские лиственницы растут в Челябинске на перекрестке улиц Красной и проспекта Ленина и в этом году отмечают свое 112-летие. Их семена во времена Русско-Японской войны передал польскому врачу (работавшему в Челябинске, в одном из госпиталей) раненый офицер, буквально за несколько часов до смерти. Мужчина вез их к себе домой, но посадить не успел. Польский врач по фамилии Ольшанский посадил семена во дворе госпиталя на следующий же день, а через год лиственницы взошли и стали символом несломленного духа русских офицеров, которые, попадая в госпиталь Челябинска, ухаживали за этими деревьями. К слову, всего посадили 30 деревьев, однако до сегодняшнего дня дожили только пять.

 

Сакура в Пушкина

Японская вишня сакура в Челябинске растет в количестве двух штук в горсаду имени Пушкина. Пышным цветом она радует глаз всего 3-4 дня в году, как правило, в середине мая. Правда, зависит все от погодных условий. Так, например, в 2016 году сакура в Челябинске цвела 11, мая, а в 2015 — 20-го. В этом году сакура набрала цвет 7 мая. По праву сакуру в Челябинске считают одним из самых фотогеничных растений — жители южноуральской столицы ежегодно следят за ее цветением и стараются не упустить момент, чтобы сфотографироваться рядом с ее потрясающими цветами.

 

Ясень на Свободе

Роскошный ясень на улице Свободы знают и студенты академии культуры, и сотрудники офисных центров, и все без исключения местные жители. Ясень имеет настолько богатую крону, что под ней запросто можно спрятаться от дождя (но, внимание, только не в грозу!) или отдохнуть во время жары, подышав свежей прохладой. Ветви дерева весной и летом клонятся к земле под тяжестью листьев и возраста, но их не обрубают: дерево берегут как достопримечательность и главного «старожила» района.

Царь-тополь в Першино

В старом Першино растет Царь-тополь. Он стережет историю старого Першино и уже много десятилетий живет на улице Ставропольской — одной из первых улиц села. Автор фото: 4mz_strannik

Дерево любви

Да-да, в Челябинске есть и такое. Срубленная в 2010-м году крона тополя в “Порту” Ленинского района спустя несколько лет дала новые всходы и обрела форму сердца. За это тополь немедленно нарекли «деревом любви», и теперь к нему приходят влюбленные парочки и приезжают молодожены — сфотографироваться на память. В соцсетях гуляют истории о том, что под тополем юноши делают предложение руки и сердца своим возлюбленным. 

Крымский каштан

В Челябинске давно прижились каштаны — их немного, по разным подсчетам семь или восемь. Но один — особенно знаменит. Около полувека назад на перекрестке проспекта Ленина и улицы Энтузиастов его посадил челябинец Геннадий Яковлев, который привез из Киева пять саженцев. Прижился только один — он-то и стал любимцем челябинских студентов ЮУрГУ, которые учатся неподалеку. За 50 лет южный каштан не только прижился на уральской земле, но и разросся до внушительных размеров — его ствол не обхватить двумя ладонями взрослому мужчине, а крона его достигает третьего этажа.

Елки Газманова и Рябина Децла

Есть в Челябинске еще два знаменитых дерева. Их в южноуральскую землю посадили знаменитости. Так, например, в апреле 2014 года во время приезда в Челябинск народный артист России Олег Газманов посадил в горсаду имени Пушкина две голубые ели. Эту акцию Газманов 25 лет назад начал с облагораживания собственного дома, потом стал сажать деревья во время приезда в разные города. «У меня ощущение, что таким образом я продлеваю свою жизнь», — говорит артист. 

Фото: chel.kp

В том же 2014 году, только в мае, в Челябинск приезжал рэпер Кирилл Толмацкий он же Децл. Кирилл не поленился и сразу же после большого ночного концерта пришел на экологическую акцию «277 тысяч деревьев городу Челябинску» (приуроченную ко Дню города) у ЧГАКИ. Децл посадил рябину и признался, что хорошо знаком с процессом посадки растений, изучал кислотность почв и имеет опыт озеленения.

 

200-летняя лиственница

Одно из старейших деревьев в Челябинске растёт во дворе особняка Колбина по улице Труда, 66. По разным оценкам, возраст лиственницы может достигать двухсот лет и даже больше. Более точно возраст лиственницы установят, когда дерево погибнет: ствол распилят и посчитают кольца. Впрочем, пока погибать оно не собирается и вполне хорошо есбя чувствует.

Самое свадебное дерево в городе

Так смело можно назвать дерево у ЗАГСа Советского района Челябинска. Люди выходят из дверей дворца бракосочетаний, их “щелкуют” фотографы, а деревцо попадает в кадр. Этот зеленый великан —  настоящий хранитель историй любви челябинских молодых и главный свидетель на свадьбах.

Средний Урал захлестнула волна суррогатных саженцев плодовых деревьев — Российская газета

Настоящей диверсией против уральского садоводства называют сотрудники свердловской селекционной станции садоводства Российской академии сельскохозяйственных наук ситуацию с продажей саженцев плодовых деревьев.

Ученые свидетельствуют: регион захлестнула волна суррогатного посадочного материала. Как не ошибиться в выборе саженцев для своего сада и чем сорта плодовых деревьев, выведенные на Урале, отличаются от привозных яблонь и груш? Об этом корреспондент «РГ» беседует с ведущими научными сотрудниками станции Леонидом Котовым и Тамарой Шагиной.

Леонид Котов: Сейчас много предпринимателей строят бизнес на перекупке посадочного материала. В Молдавии, Киргизии, Краснодарском крае закупают огромное количество дешевых саженцев и эшелонами везут на продажу в северные районы. Для камуфляжа привезенному товару дают названия уральских сортов и сбывают садоводам то, что у нас вообще расти не может. В итоге люди тратят деньги, годы на то, чтобы выходить свой сад, а все вымерзает.

РГ: Почему для Урала нужны специальные сорта плодовых деревьев? Проблема только в морозах?

Тамара Шагина: Таких экстремальных условий для садоводства, как на Урале, в России мало. Существует градация пригодности метеоусловий для разведения садов. Так вот, официально признано, что наихудший регион в стране — наш. Даже в более северных по широте районах средней полосы и в Сибири растениям комфортнее. У нас меньше летнего тепла, солнца; короткий безморозный период, низкие зимние температуры, нестабильная погода в течение сезонов. Сады в зоне Урала — это однозначно рискованное земледелие.

Котов: На Урале даже не произрастали дикие яблони и груши. Для того, чтобы эти растения появились, пришлось завозить дички с Сибири и Дальнего Востока. Десятилетиями вести селекционную работу, чтобы вывести те сорта, которые способны у нас расти и давать вкусные плоды.

С точки зрения ученого, условия у нас идеальные: лучших природных данных для отбора сортов не создать. Но об этих условиях и садоводам надо помнить. Когда предлагают сорта из средней части России и утверждают, что они зимостойкие, — не верьте. Там дерево считается зимостойким, если оно держит минус 35 градусов. Для нас планка — до минус сорока как минимум.

РГ: Где-то можно увидеть полный список наших, уральских, сортов?

Котов: Перечень такой существует, он ежегодно утверждается министерством сельского хозяйства. Но пока эту информацию найти проблематично. Можно приехать к нам на станцию и узнать, список мы также публикуем в газете «Уральский садовод». Но, вероятно, с осени сведения о работе селекционеров будут более доступны: у нас в разработке свой сайт, который должен появиться в ближайшие месяцы.

РГ: Какие уральские сорта яблонь сейчас можно смело рекомендовать садоводам?

Котов: Сортов, над которыми мы работаем, более двух тысяч. Что-либо рекомендовать, не зная, что желает садовод, сложно. Из летних сортов, на мой взгляд, соответствует всем условиям «Серебряное копытце». Очень популярный сорт — «Экранная». Эти сорта были выведены 20 лет назад, но актуальны до сих пор.

РГ: А вы лично какой сорт считаете идеальным ?

Котов: Чуть-чуть не достигает идеала, потому что по нашим понятиям он среднезимостойкий, сорт «Краса Свердловска». У него крупные, в 160 граммов, яблоки пурпурного цвета, отличный кисло-сладкий вкус, высокая витаминность. Яблоки эти способны сохраняться до конца весны. Недавно в Москве проходила конференция ассоциации питомниководов, и за нашей делегацией просто следом ходили садоводы из областей средней России, утверждая, что «Краса Свердловска» — лучшее в мире яблоко. Здесь видите какой срабатывает эффект: то, что хорошо растет на Урале, в регионах с более мягким климатом дает еще лучший результат. И по урожаю, и по вкусу. Поэтому уральские сорта так ценятся в стране.

Хороший новый сорт — «Благая весть». Это зимний сорт, хранится долго, замечательные вкусовые качества, и к тому же у «Благой вести» есть иммунитет к парше. Выведение иммунозащищенных сортов — одно из актуальных направлений селекции во всем мире. А на Урале бывает такое дождливое лето, что парша процветает.

РГ: Ваши саженцы имеют какие-то особые знаки, которые бы помогли отличить их от суррогатов: защитные штрих-коды, особую упаковку, специальные сертификаты?

Шагина: Нет.

Мы, конечно, свои саженцы и по внешнему виду отличаем, а вообще системы защиты от «самозванцев» в садовом деле пока не существует. Веточку с корнями и листиками нечестный продавец может как угодно назвать.

Единственная гарантия — приезжать к нам на станцию. Мы также работаем с несколькими частными уральскими питомниками, где каждую весну проверяем сортовую чистоту посадок и выдаем сертификаты. Только после этого они получают разрешение на законную торговлю саженцами. Кстати, настоящие владельцы садовых питомников очень дорожат своим именем.

РГ: Ценовые рамки существует? Суррогат — дешевле?

Шагина: Ценового различия нет. Играть на цене — все равно что признаваться, что продаешь плохие саженцы. Кстати, наш посадочный материал очень скромно выглядит на фоне саженцев, которые на южных полях вымахали уже под два метра, считай, готовое дерево.

Стоит также насторожиться, если вам предлагают привезти деревца прямо на участок. Мы сейчас не оказываем такие услуги. Для продажи саженцев сотрудники станции вообще редко выезжают за пределы Екатеринбурга. Потому в отдаленных городах часто действуют мошенники.

Если вы хотите заложить сад на века, лучше приехать к нам или позвонить и проконсультироваться, в каких частных питомниках действительно выращивают наши сорта и дорожат именем честного садовода.

Наша справка

Свердловская селекционная станция садоводства РАН РФ — единственная на территории страны от Москвы до Новосибирска.

Советы садоводам

— приобретать и высаживать саженцы плодовых деревьев можно с весны до середины осени. Но лучше посадки осуществлять осенью, тогда растение успевает прижиться и на следующий год начинает полноценно расти;

— если саженец высаживаете весной или летом, то лучше для этого выбрать прохладный несолнечный день;

— с дерева необходимо удалить все цветы, иначе растению придется тратить больше сил на приживание;

— обязательно обильно поливать саженец.

Свердловская селекционная станция:

тел. 8 (343) 258-55-61.

разгадка таинственных кругов из деревьев — Наш Урал

Загадочные круги близ уральского города Касли обнаружились в 2009 году. Круги находятся в 20 км от города за озером Куташи в лесном массиве и образованы собственно деревьями рассаженными четко по кругу на каменной насыпи. Это явление назвали Каслинская аномалия. Естественно возникло огромное количество версий (древний протогород наподобие Аркаима, космодром пришельцев и т.д.)

Каслинская аномалия на картах Яндекса

Версии происхождения

Инопланетяне

Большие круги диаметром 150-160 метров. Через круги проходит грунтовка, ведущая с фермы к дороге на Карабаш. Историческая версия сразу отпадает, так как объект очевидно имеет современное происхождение. Сразу напрашивается аналогия с кругами на полях, часто встречающихся на Кубани и в других местах. Но там были смятые злаки, а тут нормально растущие деревья. То есть природа объектов разная. Деревья должны были вырасти за какое-то относительно длительное время. При этом они растут как-то аномально, за пределами кругов их почти нет. В общем уфологическая версия, что когда-то прилетели инопланетяне, насыпали что-то, посадили деревья зачем-то, не находит сторонников.

Геоглиф

Есть версия, что это геоглиф. Мол, деревья прорастают из-за генерируемой подземным сооружением энергии, которая в определенных местах дает аномальный их рост, а в других наоборот губит растения. Возможно, что под тонким слоем земли находятся каменные или железные уплотнения и блоки из которых состоят древние подземные сооружения. Где блоки выступают ближе к поверхности, деревья не могут произрастать.

Каслинская аномалия на картах Яндекса

Военная версия

Следующая версия — военная. По своему виду Каслинская аномалия напоминает диспозицию дивизиона ПВО. Под каждую ракету С-75, стоявших на вооружении в 70-е годы, отводился свой участок, огороженный брусвером. В центре стоял радар. Но военные опровергают эту версию. Дело в том, что так близко друг от друга ракеты не ставились, внутри кругов не дорог, да и если сравнить этот снимок с реальным снимком бывшей ракетной позиции, то становится ясно, что они не имеют никакого отношения друг к другу.

Испытательный полигон

Возникла еще одна версия. Это остатки полигона по испытанию радиоэлектроники,   точнее проверки антенн радиопелингаторов, существовавшего во времена, когда работал ОАО «Радий» Каслинского радиозавода. Эту версию выдвинул собственно один из бывших его сотрудников.

Каслинская аномалия на картах Гугла

Сам завод существовал с 1941 года (эвакуировался из Харькова) и выпускал радиопелингаторы и радиостанции для оборонки. Для испытания пелингаторов, а точнее определения азимутальных ошибок и нужны были эти круги. В центре стоял прибор, анализировавший информацию, а по кругу ходил испытатель с антенной и прибором в ранце. Насыпь была нужна, чтобы проводить испытания зимой во время снежных заносов. Полигон перестал работать в начале 90-х. Деревья на насыпи выросли позднее. Этот завод и сейчас существует, но выпускает какую-то мирную продукцию: охранно-пожарную сигнализацию, разные приборы.

Кроме того, на Каслинской аномалии поработали с металлоискателем и на глубине 35 сантиметров обнаружили старый кабель. Куда он тянется понять не смогли. Некоторые все-таки в эту версию не верят, им непонятно почему так странно растут деревья.

Аномалия в наши дни

Сегодня территорию аномалии постепенно начали превращать в свалку, сообщают местные краеведы. Народ валит мусор. Круги частично разрушены, создается впечатление, что здесь воровали камень для хозяйственной деятельности. В этом месте уже и трактор какие-то ямы накопал.

И все же…

Как бы там ни было, но место действитетельно интересное и необычное. Ну а люди говорят, что внутри малых кругов летом обнаруживается огромное количество земляники. И кто знает почему…

Как добраться?

Автор статьи: Кочурина Татьяна

География Сведловской области Электронный учебник

Статистика


Онлайн всего: 1

Гостей: 1

Пользователей: 0

Что нужно вспомнить

1. Какие факторы влияют на размещение растительности?

2. Что такое растительные сообщества и какие из них образуют зональные типы растительности?

3. Перечислить главные особенности размещения растительности на территории России.

4. Привести примеры взаимосвязи растительности с другими компонентами природы.

Основные закономерности в распределении растительности. Растительность Свердловской области, ее характер и размещение зависят от климата, от его широтных, долготных и высотных изменений, которые выражаются в смене температурного режима и общего режима увлажнения, т.е. в изменении баланса тепла и влаги. Это важнейший фактор формирования растительности, как на равнинах, так и в горах. Вместе с тем заметное влияние на растительность оказывает рельеф, состав горных пород, грунтовые воды, почвы, деятельность человека и другие факторы. В связи с воздействием ряда факторов в размещении растительности на территории области можно выделить несколько основных закономерностей:


1. Избыточно влажный климат обусловливает преобладание на территории области лесной таежной растительности. В условиях недостаточного увлажнения на юго-востоке и юго-западе области формируются участки степной растительности.

2. Широтные изменения климата приводят к смене основных типов растительности, которые образуют растительные зоны на равнинах области: таежную и лесостепную. Зоны делятся на подзоны.

3. Зональные типы растительности изменяются с запада на восток, что обусловлено секторными и барьерными различиями климата.

4. Высотные изменения климата в горной полосе приводят к смене типов растительности с высотой и выделению нескольких высотных растительных поясов, которые наиболее ярко выражены в среднегорьях Северного Урала.

5. На фоне зональных типов растительности распространены интразональные, формирование которых связано с особым режимом увлажнения. В местах с избыточным переувлажнением атмосферными или грунтовыми водами, в пониженных элементах рельефа формируется влаголюбивая растительность пойм, болот и водная.

6. Растительность области значительно изменена человеком в процессе хозяйственного освоения территории.

Горчаковский Павел Леонидович — академик Российской академии наук, заслуженный деятель науки Российской Федерации, член ряда отечественных и зарубежных научных обществ. Доктор биологических наук, профессор. Ботаник, эколог, фитогеограф, крупнейший знаток растительного мира Урала. Организатор экспедиций, охвативших практически весь Урал — от высокогорной части Приполярного Урала до южной оконечности Мугоджар. Им раскрыты основные закономерности распределения растительности на территории этой горной страны, выяснены специфические черты уральской флоры, установлены этапы ее формирования. Значительное место в трудах П.Л. Горчаковского занимает изучение растительного мира высокогорий и последствий воздействия человека на раститель­ный покров. В честь этого ученого названы четыре новых для науки вида растений.

Современный растительный покров области сложился в послеледниковый период. Неогеновые сравнительно теплолюбивые хвойные и смешанные (хвойно-широколиственные) леса в четвертичном периоде сменились тундрами и своеобразной холодной приледниковой «лесостепью». Эта «лесостепь» слагалась из светлохвойных (сосна и лиственница) и лиственных (береза) редколесий и лесов, болотных и луговых группировок, местами тундроподобной растительности, в составе которых преобладали холодовыносливые нетребовательные к влаге сибирские виды.

В послеледниковое время в связи с общим потеплением эта растительность была оттеснена к северу и в верхний пояс гор Северного Урала. Вместо нее постепенно получили преобладание хвойные и лиственные леса современного облика, в составе которых выделяется основное ядро из сибирских пород (ель, пихта, кедр, лиственница, береза), а также сосна и осина. В состав этих лесов вошли и некоторые более теплолюбивые породы деревьев, вероятно, остатки неогеновых смешанных лесов (дуб  черешчатый, ильм, вяз, липа, клен  остролистый). Вместе с кустарниками и травянистой растительностью эти виды образуют неморальный (широколиственный) восточно-европейский элемент лесной флоры Среднего Урала, особенно характерный для юго-запада области.

Около двух тысяч лет назад климат на Урале был засушливее и теплее. Степи и все подзоны лесной зоны были сдвинуты к северу по сравнению с их современным положением. Следы этого сдвига — изолированные местонахождения липы и других широколиственных растений, расположенные далеко к северу от теперешних границ их распространения. Липа, например, встречается в лесах южнее Ивделя, степные ксерофиты — на известняковых скалах по реке Вижай, в верховьях Лозьвы.

Коренные первобытные леса на территории области в настоящее время сохранились только в горной полосе (в Висимском заповеднике). На заболоченных междуречьях Лозьвы — Пелыма, Тавды — Туры, Тавды — Конды подавляющая часть их представлена низкопродуктивными насаждениями. Все остальное пространство покрыто производными или антропогенными лесами и различными лесными группировками.

Южная половина области, к югу от линии Серов — Верхотурье — Тавда, это территория давней, разносторонней и интенсивной эксплуатации лесных ресурсов. На протяжении трех столетий среднеуральские горнозаводские и зауральские леса подвергались систематическому воздействию различных рубок («куренных» — для выжига древесного угля; выборочных, сплошных, концентрированных) и лесных пожаров. На больших площадях леса были раскорчеваны и земли распаханы.

Лесная растительность

Таежные хвойные леса разделяются на темнохвойные и светлохвойные. На их распространение влияют секторные и барьерные изменения климата, а также характер почвогрунтов, определяемый геологическим строением, рельефом и грунтовыми водами.

Темнохвойная тайга. В горной полосе и в западных предгорьях Урала широко распространены темнохвойные леса, представленные растительными сообществами, в составе которых преобладают ель, пихта и кедр. Основная лесообразующая порода — ель. Участие пихты в древостое незначительное. Экологические условия данного района — повышенное увлажнение, более благоприятный температурный режим — способствуют распространению здесь этих влаголюбивых теневыносливых деревьев. Север­нее широты Нижнего Тагила в составе лесов распространен кедр сибирский, однако чистых кедровников в области немного. Все они объявлены памятниками природы.

Наиболее крупный массив еловых и пихтово-еловых лесов сосредоточен в юго-западной части области в Нижнее-Сергинском, Шалинском и других районах. Здесь распространены такие типы леса, как ельники липняковые, травяно-зеленомошниковые, мшистые. Нередко в древостое встречается значительная доля сосны, — такой тип леса называют ельник-сосняк.

Большие массивы еловых лесов на север области — западнее Нижнего Тагила в бассейне реки Серебрянки, а также в верховьях рек Каквы и Косьвы. Это типично горные районы, где тянутся невысокие хребты и увалы, поросшие пихтово-еловыми лесами. На каменистых склонах и почвах растут ельники нагорные и каменистые, на пологих склонах — ельники крупнотравные и зеленомошниковые. Всюду примешиваются кедр, пихта, береза.


Ельник

Ельник производит особое впечатление. Мрачная густота тесно стоящих деревьев с низко опущенными кронами и свисающими с них «бородами» лишайников, сырой мох и валежник под ногами, масса ветровальных гниющих стволов, кочки и колдобины. Сойдешь с дороги и потонешь в этом сумрачном лесном мире.


Орляковый покров


Листья аконита


Еловые леса произрастают также на Туринской и Кондинской равнинах. Здесь они приурочены к влажным, но хорошо дренируемым местообитаниям (долины рек и примыкающие равнины). В наиболее благоприятных условиях образуются ельники ягодниковые и липняковые, иногда наиболее высокого 1 класса бонитета.

Кедр. Кедровые леса не занимают обширных пространств, но в то же время уральскую тайгу невозможно представить без этого дерева. В таежной полосе кедровые леса занимают разнообразные местообитания на территории двух лесорастительных районов — Лозьвинско-Пелымского и горного Североуральского. Ареал обитания гораздо шире (рис.  ).

В первом районе кедр растет вместе с елью, пихтой и сосной на переувлажненных и заболоченных участках (кедровники осоково-сфагновые, хвощевые и долгомошниковые).

В горной полосе и предгорьях Северного Урала кедровники занимают более сухие местоположения. На пологих склонах развиты зеленомошниковые, папоротниковые и разнотравные типы, а в верхних частях склонов — кедровники нагорные и каменистые.

Кедровники играют особо важную роль в сохранении природных ресурсов края, поэтому в кедровых лесах принят особый режим лесного хозяйства, направленный на их рациональное использование.

Светлохвойная тайга. Более континентальный климат восточных предгорий Урала и равнинной западносибирской его части вызывает смену темнохвойных лесов светлохвойными. Древостой в них образован в ос­новном сосной с незначительной примесью лиственницы. Широкое распространение здесь сосны связано с ее большей приспособляемостью к различным условиям обитания. Она растет на бедных песчаных и каменистых почвах, на крутых каменистых склонах и даже на скалах; хорошо переносит переувлажнение и растет на болотах, где образует низкопродуктивные насаждения из угнетенных, низкорослых деревьев.

Стоит он,

величавый и могучий,

Растут побеги

у его корней,

И кажется, что

проходящей тучи

Касается

вершиною своей.

И лишь едва

качается под ветром

Темно-зеленых

веток бахрома,

Вверху орлы

проносятся над кедром,

Снегами ветви

кутает зима,

Стоит он старым

русским великаном,

Захочет — может

облако достать,

Наперекор

неистовым буранам,

Уральскому

характеру под стать.

 

Е.Хоринская

 

В Свердловской области есть еще один особый тип кедровых лесов — это так называемые припоселковые кедровники — уникальное, чисто урало-сибирское явление. Таких участков на Урале немного — 20-25, с общей площадью 1200 га. Они располагаются вблизи ряда населенных пунктов: Ивделя, Нижней Салды, Махнева, Верх-Иса, у деревень Алапаевского, Верхотурского, Ивдельского, Серовского и Туринского районов. Их особенностью является участие человека в создании своеобразных кедровых «лесосадов» путем уборки лишних или больных деревьев, разреживания полога. В результате улучшаются условия роста и, главное, плодоношение кедра за счет разрастания кроны и лучшего освещения. Шишки появляются не только на вершине кроны, но и на средних и даже на нижних ветвях. Деревья дают урожай в несколько раз больший, чем в естественных условиях.

 



Среди сосновых лесов выделяют типы, связанные с условиями местообитания (характер увлажнения, обусловленный особенностями рельефа). На сухих местоположениях произрастают сосняки лишайниковые, брусничниковые, нагорные и каменистые. На междуречье Лозьвы и Пелыма на песчаных отложениях распространены сосновые боры-беломошники (сосняки лишайниковые, в наземном покрове которых преобладает кустистый лишайник кладония оленья«олений мох», окраска которого светло-серая и белая, особенно в сухом состоянии — отсюда и название).

На местоположениях с хорошим увлажнением (на мезофитных местоположениях) произрастают сосняки зеленомошно-ягодниковые, черничниковые, разнотравные, орляковые, липняковые.

Сосняки на сильно увлажненных местоположениях: сосняки крупнотравные, багульниково-ягодниковые, пойменные. На переувлажненных местах развиты сосняки заболоченные: кустарничково-сфагновые и травяно-болотные.

 

Большие площади в тайге заняты производными вторичными березовыми и осиново-березовыми лесами на месте хвойных лесов. Береза тоже отличается исключительной неприхотливостью к неблагоприятным условиям обитания, поэтому первой занимает вырубки, гари, луга, конкурируя даже с сосной.

Характер лесов меняется на территории области с севера на юг вместе с климатическими условиями, поэтому выделяют подзональные типы растительности.

   Северотаежные леса  в верховьях Пелыма и Лозьвы — это редкостойные лишайниково-моховые и кустарничковые, на равнинах большей частью заболоченные долгомошные и сфагновые леса. В наземном покрове таких лесов много багульника, встречается карликовая береза. Древостой среднетаежных лесов становится более высоким и сомкнутым. Меняется наземный покров. Распространены зеленомошные, травяно-кустарничковые леса с брусникой и черникой, лесными травами в наземном покрове.

До заката

Из леса выкатят грозу,

Где сосны

Сверху желтоватые

И закопченные внизу,

Их словно время опалило,

Промчавшись огненной рекой.

Но в опаленной части — сила,

Опора кроны молодой

Л. Сорокин


Сосняк ягодниковый


Орляковый покров


Сосняк разнотравный


Голубика


Княжик


Копытень европейский


Кубышка

Нордосмия


В южнотаежных лесах в наземном покрове увеличивается доля лесного разнотравья, появляется богатый подлесок из можжевельника, рябины, жимолости обыкновенной и голубой, кизильника, ракитника, липы. Южнотаежные леса отличаются высокой полнотой и производительностью. На юго-западе области, в западных предгорьях и на Уфимском плато выделяются широколиственно-хвойнотаежные леса — пихтово-еловые с участием широколиственных пород в древостое и подлеске (липа, клен, ильм). В подлеске и травостое много видов кустарников и трав, характерных для европейских широколиственных лесов. Среди них лещина (орешник) и бересклет, сныть и копытень европейский.

Улыбнулись сонные березки,

Растрепали шелковые косы.

Шелестят зеленые сережки,

И поют серебряные росы.

  С.Есенин

На юго-востоке области довольно большие площади заняты березовыми лесами, представляющими собой коренной зональный тип растительности, который, сочетаясь с луговыми степями, образует у южных границ области лесо­степную растительность.


Парковый березовый лес Шипелово


Березняки лесостепной зоны


Талица Сосновый бор

Луг разнотравный

Таволга вязолистная

Горицвет весенний

Подмаренник луговое разнотравье

Березовые и осиново-березовые леса на юго-востоке области отличаются большой разреженностью, осветленностью, густым травяным покровом из злаков и разнотравья. Уникальный пример таких лесов — 200-летняя Шипеловская березовая роща в Белоярском районе. На песчаных грунтах, обычно в приречных местностях, березовые леса сменяются сосновыми борами (Припышминские боры в Талицком и Камышловском районах).

Средняя лесистость по области, по разным источникам, составляет около 70%. Наиболее высока лесистость в горной полосе — от 70 до 80%, меньше всего на юго-востоке области — около 25—30% и на юго-западе — 35% (в Артинском районе). Даже в окрестностях Екатеринбурга лесистость довольно высока: от 66% на северо-западе до 42% на юго-востоке.

Лесостепная растительность. На юго-востоке области, южнее реки Пышмы, развита степная растительность, которая вместе с лесной образует переходную зону лесостепей. В этой зоне обычны островные осиново-березовые леса, которые называют «колками». Они занимают чаще всего плоские понижения, западины на междуречьях, нередко заболоченные в центральной части. В травостое этих лесов лесное разнотравье, немало степных ви­дов, по опушкам разрастается шиповник, ива, черемуха. Между лесными участками раньше располагались луговые степи и остепненные луга. Для них характерно сочетание лугового разнотравья из клеверов, чины, мышиного горошка, тысячелистника и других видов с сухолюбивыми степными злаками (перистый ковыль, типчак, овсец, степная тимофеевка) и степными травами (полынь, люцерна, лабазник).

    Участки лесостепей есть и на юго-западе области. Это Красноуфимская лесостепь в Юрюзано-Сылвенской депрессии. Появление здесь лесостепных ландшафтов также связано с климатическими причинами, но не зональными, а барьерными: Уфимское плато перехватывает часть осадков с запада. На особенности почвенно-растительного покрова оказывают влияние также и подстилающие карбонатные породы. В березовых лесах Уфимской лесостепи встречаются широколиственные породы деревьев (дуб и липа).

Лесостепные районы нашей области значительно изменены хозяйствен­ной деятельностью человека. Луговые степи и часть лесов распаханы. Остав­шиеся леса выполняют регулирующие и полезащитные функции: зимой задерживают снег на полях, летом ослабляют действие засух, которые случаются в этих районах.

Растительность горной полосы Урала.  Горная полоса Урала характеризуется высотными изменениями растительности, которые позволяют выделить в горах три пояса. Горные леса, поднимаясь по склонам гор до высоты 750—800 м, образуют широкий горно-таежный пояс. Горная тайга западного склона и осевых хребтов Урала образована темнохвойными еловыми с пихтой и кедром лесами. На менее увлажненных восточных склонах их сменяют сосновые леса.

Выше расположен переходный от горной тайги к горным тундрам пояс редколесий из угнетенных елей, кедров, лиственниц. Местами распространены березовые криволесья. Среди редколесий и криволесий встречаются кусты можжевельника, ольхи, участки горных лугов с высоким травостоем из злаков и разнотравья (вейник, герань, лютик, чемерица, аконит, ветреница пермская, живокость и др. ) и горных тундр. Этот пояс называют также подгольцовым. Он поднимается по склонам гор примерно до 800—900 м.


горные тундры перевал Дятлова

Редколесья сменяются поясом горных тундр. В его составе моховые, лишайниковые, каменистые тундры, которые прерываются каменными россыпями, выступами скал-останцев. Тундровые растения представлены зарослями карликовой березки («ерники»), голубикой, водяникой, дриадой, осокой, пушицей, цветковыми растениями.

Весь набор высотных поясов характерен для среднегорий Северного Урала — и для осевых хребтов, и для таких горных массивов, как Конжаковский Камень, Денежкин Камень, Чистоп и др. Невысокие горные хребты и увалы Среднего Урала до самых вершин покрыты горно-таежными лесами, лишь на самых высоких хребтах и вершинах появляются разреженная растительность, скалы и каменистые россыпи.


Криволесье пихтовое

Райский сад на Урале.

Селекционер из Челябинска выращивает экзотические растенияРайский сад на Урале. Селекционер из Челябинска выращивает экзотические растения. Фото: Роман Нагуманов

Настоящий экзотический сад в суровых уральских условиях – челябинский селекционер Роман Нагуманов доказал, что в континентальном климате может прижиться почти любое благородное растение, сообщает сайт cheltv.ru.

Роман уже много лет занимается садоводством и селекцией. За годы это хобби и любовь к растениям превратилось в дело всей жизни. На своем участке он успешно вырастил привычные для Урала яблоки и груши, а вместе с ними самые настоящие райские фрукты.

 

В арсенале садовода уже есть бундук, ягоды годжи, батат, грецкий орех, миндаль и многое другое. Более того, все деревья, которые он выращивает, являются морозостойкими и смогут пережить холодную зиму. Чтобы купить у него экзотические саженцы, люди даже приезжают из близлежащих регионов.

Райский сад на Урале. Селекционер из Челябинска выращивает экзотические растения. Фото: Роман Нагуманов

«Как только мы подъехали к дому Романа, то я уже была приятно удивлена красотой и необычностью посадок. Ну правда, очень красиво! До сих пор помню это дерево перед входом (не запомнила название). Внутри я была впечатлена еще больше!» – рассказывает Надежда Мухаметова из Перми.

Оказалось, что в лесосад Романа можно водить целые экскурсии – в нем есть растения, которые раньше многие люди могли видеть только в книгах.

Райский сад на Урале. Селекционер из Челябинска выращивает экзотические растения. Фото: Роман Нагуманов

«Столько редких, красивых, экзотических растений! Из разных стран. И где? На Урале, в Челябинске! Было ощущение, что я перенеслась из Челябинска в оазис. Я бы с радостью написала все названия и страны, но не помню. Впечатлили меня (из тех, что запомнила): миндаль, лещина, грецкий орех, магнолии, двулопастный гинкго (лат. Ginkgo bilŏba), который до этого я видела только в книжках и ботаническом саду. Древовидные пионы, шелковица, тутовник и груша, на которой растет 4 вида груш одновременно», – пишет девушка.

Фото: Роман Нагуманов

С недавних пор Роман стал высаживать необычные для Урала растения не только на своем участке, но и за забором. Так, улица Шаумяна в Челябинске начала свое преображение.

Фото: Роман Нагуманов

«Роман реально занимается любимым делом. Это хобби, которое переросло в нечто большее. Очень здорово! Это не просто саженцы, это целая история… Это то, что идет от души, когда красота, переходит границы своего участка: до местного пруда, где теперь живут красивые лилии и рыбы (карпы, золотые рыбки)», – пишут свои отзывы покупатели.

Многие, глядя на труды селекционера, говорят, что его сад вдохновляет и от взгляда на растения, душа наполняется чувством прекрасного. Садоводы хотят брать пример и тоже пробуют сажать экзотику. Роман, в свою очередь, щедро делится семенами и саженцами.

Райский сад на Урале. Селекционер из Челябинска выращивает экзотические растения

3 простых приема фен-шуй. Как привлечь любовь и счастье в дом

Сорта яблонь для Урала: описание и характеристики сортов

В условиях теплого климата фруктовые деревья растут очень хорошо, но на суровом Урале далеко не все культуры могут прижиться. Сорта яблонь для Урала должны обладать в первую очередь устойчивостью к сильным морозам. Все разновидности яблонь, приведенные ниже, имеют это качество, но кроме того, отличаются урожайностью, приятными вкусовыми качествами и простоты в уходе.

Какие сорта самые популярные?

Наиболее востребованными на Урале являются морозостойкие сорта, не требующие кропотливого ухода, но отличающиеся высокой урожайностью.

Самые популярные сорта яблонь для Урала

  • «Серебряное копытце» – наиболее распространенный на Урале сорт яблони. Деревце среднерослое, крона образует пышный шар, листья могут быть слегка опушены. Нуждается в обильных подкормках, высаживается только в плодородную почву, так как нехватка микроэлементов скажется на размере яблок. В среднем они весят 100 г, но недостаток подкормок приведет к весу в 50-70 г. Форма плодов округлая, кожица гладкая, имеется красный румянец. Из недостатков стоит отметить короткий срок хранения.
  • «Уралочка» – один из наиболее морозостойких видов, дерево выдерживает температуру в 57 градусов ниже нуля! Часто используется в селекции. Крона не очень раскидистая, дерево компактное. Плоды круглые, небольшие, сладкие с кислинкой, желтого цвета с розовым бочком. Хранится 1-2 месяца.
  • «Краса Свердловская» – зимняя разновидность, хранится до апреля. Вес округлых, бело-желтых плодов – 150 г, с дерева длительное время не осыпаются даже после полного созревания. Очень сочные. Плодоносит с 4 года жизни.
  • «Горнист» приспосабливается к любым погодным условиям, даже самым суровым. Начинает плодоносить с 4 года, но большого урожая можно ждать только с 8 года. Яблоки растут небольшими, до 100 г, красного цвета. Употребляется в свежем виде или для приготовления компотов, варенья.
  • «Персиянка» выдерживается заморозки до -40 градусов. Яблоки ароматные, кисло-сладкие, весом 100-150 г. В правильных условиях могут храниться до марта. Из недостатков отмечается неустойчивость к парше.

Как выбрать сорт яблони по сроку созревания?

Ознакомьтесь также с этими статьями

Сорта яблонь по сроку созревания

Как и сорта для средних и южных широт, яблони для выращивания в суровых условиях Урала бывают летними, осенними и зимними.

  • Летние сорта яблонь для Урала созревают в первой половине лета. Имеют прекрасные вкусовые качества, употребляются преимущественно в свежем виде или перерабатываются для изготовления летних компотов. Сюда относятся: «Серебряное копытце», «Горнист», «Коробовка».
  • Осенние яблоки пригодны для переработки на зиму. Из них можно готовить варенье, закрывать компоты. В банках они по большей части не разваливаются (если правильно подобрать разновидность), прекрасно сохраняют форму и вкусовые качества. В данную группу входят: «Румянка свердловская», «Уралец».
  • Зимние разновидности могут храниться длительное время, вплоть до весны. После сбора урожая, его оставляют на определенный срок, так как лишь спустя 1-1,5 месяца яблочки приобретают свои непревзойденные вкусовые качества. Среди яблонь вида выделяются: «Краса Свердловская», «Флорина», «Персиянка».

Какие сорта самые сладкие?

В холодном климате крайне сложно вырастить сладкие фрукты, поэтому сорта яблонь для Урала, отличающиеся сладким, нежным вкусом плодов в особенности ценны для садоводов.

Самые сладкие сорта яблонь для Урала

  • «Аркад желтый» имеет небольшие, но вкусные, сочные, сладкие яблочки весом до 80 г. Форма цилиндрическая, кожица гладкая, но не глянцевая. Сорт устойчив к резким заморозкам.
  • «Флорина» – зимний сорт яблонь. Отличается, прежде всего, отменными вкусовыми качествами. Дает большие урожаи, несмотря на плохие погодные условия. Окрас яблок сиреневый, кожица покрыта слоем налета, благодаря чему может храниться до апреля.
  • «Коробовка» – летний сорт. Вкус яблок изысканный, очень сладкий со слабой кислинкой. Форма плодов неправильная, кожура зелено-желтая. Созревают с июля, хранятся всего 30 суток в прохладном, темном помещении.
  • «Белорусская сладкая» дает яблоки весом 200 г. Плоды сладкие с легкой кислинкой, ароматные. Окрас зеленый с неравномерным малиновым румянцем по всей поверхности.

Какие бывают стланцевые и колоновидные сорта?

Советуем к прочтению другие наши статьи

Стланцевые и карликовые яблони во многом облегчают работу в саду, так что неудивительно, что они получили широкое распространение на Урале. Ниже приведены самые морозостойкие культуры, которые могут без проблем расти в условиях недостатка солнечного тепла и света.

Из колоновидных сортов яблонь для выращивания на Урале особенно выделяется «Сладкий Викич». Сорт дает большие, желто-зеленые яблоки весом 140-170 г, очень вкусные. Хранятся в течение 3 месяцев, зимостойкое дерево с легкостью переживает холодные зимы. Сюда же можно причислить: «Валюта» и «Президент».

Из стланцевых деревьев нужно выделить: «Мельба», «Осенняя стланцевая», «Подснежник», «Чудное». Они могут хорошо зимовать под снегом. А при очень сильных морозах данные сорта легко утеплять.

(PDF) Лесная полоса продвигается по Уральскому хребту — из-за улучшения зимних условий?

Таким образом, исторические фотографии и анализ древовозрастных структур в четырех регионах на протяжении

Уральского хребта протяженностью 1500 км показывают, что экотон лесотундры

значительно продвинулся вверх —

наклонно. в течение прошлого века. Закрытые и открытые леса

расширились на 50 м на высоте

во второй половине 20 века

, а доминирующие формы роста деревьев изменились

с ползучих, кустарниковых и многоствольных деревьев на

. деревья с одинарным стволом.Положение верхних

большинства древесных особей, однако, практически не изменилось,

предположительно потому, что

приживлению деревьев препятствуют более суровые условия и отсутствие жизнеспособных семян

над линией видов. Наши результаты показывают, что

улучшения зимних условий, вероятно, в сочетании с повышением летних температур и

более продолжительными периодами вегетации, способствовали значительным

изменениям, наблюдаемым в экотоне лесотундры.Во-первых,

климатических записей указывают на увеличение зимних осадков —

за последние 150 лет и, во-вторых, расширение леса

началось раньше на богатых снегом и, таким образом, защищенных

участках. Высокая плотность саженцев и молодых деревьев в открытом лесу

указывает на то, что расширение леса продолжается. Вероятные последствия развития лесных массивов

заключаются в том, что новые засаженные деревьями районы будут поглощать более

солнечной радиации, особенно зимой (Loranty

et al. , 2014; de Wit et al., 2014), и секвестрация C

в растениях и почвах будет изменена (Devi et al., 2008;

Kammer et al., 2009). Продолжающееся расширение лесов

также указывает на то, что растительность альпийской тундры исчезнет.

появится с Южного Урала и большей части

Северного Урала, где линия деревьев уже близка к высочайшим вершинам

.

Благодарность

Работа выполнена в рамках совместных проектов

Института экологии растений и животных УрО РАН

, Уральского государственного лесотехнического университета

(USFEA) и Швейцарский федеральный институт исследований лесов, снега и ландшафта (WSL).

Проект поддержан следующими грантами: ИНТАС 01-

0052, РФФИ 05-04-48466, РФФИ 08-04-00208, РФФИ 10-05-00778,

РФФИ 11-04-00623, ERA. Чистая РУС СТПроект-207. Мы благодарны

M. Dawes за ее лингвистический обзор и комментарии к рукописи

.

Ссылки

Оценка воздействия на климат в Арктике — научный отчет (2005) Cambridge University

Press. 1046p. Доступно по адресу: www.acia.uaf.edu/pages/scienti ‑ c.html (по состоянию на 5

декабря 2013 г.).

Aune S, Hofgaard A, S €

oderstr €

om L (2011) Контрастные модели распространения деревьев в субарктической тундре на севере Норвегии и на Кольском полуострове

, обусловленные климатом и землепользованием. Канадский журнал исследований леса, 41, 437–449.

Bolli J, Rigling A, Bugmann H (2007) Динамика регенерации ели европейской (Picea

abies L.) на субальпийском лугу возле линии деревьев в Седруне, штат Кентукки.Graub €

unden Swit-

zerland. Сильва Фенница, 41,55–70.

Braeker OU (1981) Der Alterstrend bei Jahrringdichten und Jahrringbreiten von

Nadelh €

olzern und sein Ausgleich. Mitteilungen Forstliche Bundes-Versuchsanstalt

Wien, 142,75–102.

Деви Н., Хагедорн Ф., Моисеев П. и др. (2008) Расширение лесов и изменение роста

форм лиственницы сибирской на Полярном Урале в течение ХХ века. Глобальный

Биология изменений, 14, 1581–1591.

Фомин В.В., Капралов Д.С., Терентьев М.М. и др. (2007) Пространственно-временная динамика верхней границы

деревьев Южного Урала во второй половине ХХ века. Геоинфор-

матика, 1,56–61.

Frost GV, Epstein HE (2014) Высокорослые кустарники и деревья в сибирской тундре. Эко-

тонн с 1960-х годов. Биология глобальных изменений, 20, 1264–1277.

Gehrig-Fasel J, Guisan A, Zimmermann NE (2007) Смещение линии деревьев в швейцарских

Альпах: изменение климата или заброшенность земель? Journal of Vegetation Science, 18,

571–582.

Гроффман П.М., Дрисколл, Коннектикут, Фэхи Т.Дж. и др. (2001) Более холодные почвы в более теплом мире: исследование

манипуляции со снегом в северной экосистеме лиственных лесов. Biogeochemis-

попытка, 56, 135–150.

Харш М.А., Бадер М.Я. (2011) Форма Treeline — потенциальный ключ к пониманию динамики линии

. Глобальная экология и биогеография, 20, 582–596.

Харш М.А., Халм П.Е., МакГлоун М.С., Дункан Р.П. (2009) Продвигаются ли линии деревьев? глобальный метаанализ

реакции лесов на потепление климата.Письма по экологии, 12,

1040–1049.

Холмс Р.Л. (1995) Библиотека дендрохронологических программ (компьютерная программа). Университет

, штат Аризона, Лаборатория исследования древесных колец, Тусон, Аризона.

Holtmeier F-K (2003) Mountain Timberlines. Экология. Пятнистость и динамика. Kluwer,

Dordrecht.

Holtmeier F, Broll G (2005) Чувствительность и реакция высотных линий северного полушария —

прямых и полярных линий деревьев на изменение окружающей среды в ландшафтном и местном масштабах.

Глобальная экология и биогеография, 14, 395–410.

Hudson JMG, Henry GHR (2009) Увеличение биомассы растений в высокоразвитой арктической зоне с 1981 по 2008 год. Экология, 90, 2657–2663.

Джиа Дж., Эпштейн Х.Э., Уокер Д.А. (2003) Озеленение арктической Аляски. Геофизические исследования

Letters, 30, 2067.

Kammer A, Hagedorn F, Shevchenko I et al. (2009) Сдвиги насаждений в горах Урал —

таян влияют на динамику органического вещества почвы. Биология глобальных изменений, 15, 1570–1583.

Капралов Д.С., Шиятов С.Г., Моисеев П.А., Фомин В.В. (2006) Изменения в составе, структуре и высотном распределении низколесных лесов на верхней границе их

произрастания в горах Северного Урала. Российский экологический журнал, 37, 367–372.

Капралов Д.С., Шиятов С.Г., Фомин В.В., Шалаумова Ю.В. (2007) Пространственно-временное дерево-

Динамика линий

на Южном Урале. Известия Санкт-Петербургского государственного лесотехнического

Академия, Выпуск 180, 59–68.

Харук В.И., Рэнсон К.Дж., Им С.Т., Вдовин А.С. (2010) Пространственное распределение и временная динамика

Динамика высотных древостоев юга Сибири. Глобальная экология и

Биогеография, 19, 822–830.

Кирдянов А.В., Хагедорн Ф., Кнорре А.А. и др. (2012) продвижение линии деревьев в 20-м веке на

и изменение растительности вдоль высотного градиента в горах Путорана,

север Сибири. Борей, 41,56–67.

K €

orner C (2012) Alpine Treelines.Функциональная экология глобальных границ высотных деревьев.

Springer, Базель.

K €

orner C, Paulsen J (2004) Всемирное исследование температур на высотных деревьях.

Журнал биогеографии, 31, 713–732.

Корытин Н.С. (2011) Изменения численности хищных млекопитающих Среднего

Урала, вызванные антропогенными факторами. Российский экологический журнал, 42, 231–235.

Кошкина Н.Б., Моисеев П.А., Горяева А.В. (2008) Воспроизведение ели сибирской

в экотоне лесов Иремельского массива.Российский экологический журнал, 39,83–91.

Куллман Л.,

Оберг Л. (2009) Рост лесов после небольшого ледникового периода и потепление климата в

Шведских Скандах: ландшафт и экологическая перспектива. Журнал экологии, 97,

415–429.

Lavoie C, Payette S (1992) Рост черной ели формируется как записи меняющейся зимы,

Квебек, Канада. Исследования Арктики и Альп, 24,40–49.

Lloyd AH (2005) Экологические истории из лесных массивов Аляски дают представление о

будущих изменениях.Экология, 86, 1687–1695.

Loranty MM, Berner LT, Goetz SJ, Jin Y, Randerson JT (2014) Контроль растительности на снежном альбедо

северных высоких широт: наблюдения и моделирование модели CMIP5 —

. Биология глобальных изменений, 20, 594–606.

Макдональд Г.М., Кременецкий К.В., Бейльман Д.В. (2007) Изменение климата и север —

Российская лесная зона. Философские труды Королевского общества биологических

наук, 363, 2285–2299.

Macias-Fauria M, Johnson EA (2013) Вызванное потеплением продвижение вверх по склону соснового леса subal-

сильно ограничено геоморфными процессами.Proceedings of the National

Academy of Sciences of the United States of America, 110, 8117–8122.

© 2014 John Wiley & Sons Ltd, Global Change Biology, doi: 10.1111 / gcb.12613

ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ТРИЛИНОВ ПО УРАЛУ 13

Urals Montane Forest and Taiga

Территория экорегиона составляет 1000 гектаров. . Целью защиты является зона Глобальной сети безопасности (GSN1) для данного экорегиона. Уровень защиты указывает процент от цели GSN, которая в настоящее время защищена по шкале от 0 до 10.N / A означает, что данные в настоящее время недоступны.

Биорегион: Уральские горы и таежные леса Западной Евразии (PA8)

Территория: Субарктическая Евразия

Размер экорегиона (1000 га):

17,500

Россия Этот изрезанный хребет Центральной Евразии известен как Каменный пояс. На скалистых склонах холмов, заросших лесами, произрастающими разными видами деревьев, много важных минералов: в изобилии есть железо, медь и золото, а также множество драгоценных камней, включая аметист, топаз и изумруд.Горные леса, изобилующие глубокими озерами и извилистыми реками, являются жизненно важными источниками воды для земель, расположенных далеко от арктического побережья и Каспийского моря. Проворный маленький соболь, ловко граничащий с лесной подстилкой, является культовым в этих лесных районах, известных своим изысканным шелковистым и блестящим мехом.

Флагманский вид Уральского горного леса и таежного экорегиона — соболь. Изображение предоставлено: Бернар Дюпон, Flickr

Этот экорегион расположен на Уральских горах, на участке протяженностью 2000 км, который тянется с севера на юг через Российскую Федерацию, от Северного Ледовитого океана до реки Урал.Широкий широтный диапазон дает начало необычайно разнообразным лесам. Хвойная тайга из пихты сибирской, сосны сибирской, сосны обыкновенной, ели сибирской, ели европейской, лиственницы сибирской смешана с серебристой и пушистой березой.

Полярные леса Крайнего Севера редки, изобилуют болотами, лишайниками, карликовой березой и ягодами. Наибольшее разнообразие можно найти на юге, где хвойные породы произрастают вместе с дубом черешчатым, кленом обыкновенным, липой мелколистной и вязом. Континентальный климат характеризуется резкими перепадами температур и становится все более очевидным с севера на юг и с запада на восток.Усыпанные ледниками северные горы являются источником высочайшей вершины региона, горы Народной, высотой 1895 м.

В этом экорегионе можно найти богатое разнообразие дикой природы, что отражает ярко выраженное разнообразие сред обитания. В таежных лесах обитают бурый медведь, лось и глухарь, а в смешанных лесах обитают косуля и горностай. Как правило, сибирские виды сосуществуют с более привычными для европейских лесов видами, о чем свидетельствует перекрытие ареалов соболя и куницы сосновой; Эти мелкие млекопитающие часто гибридизируются на Урале, давая потомство, называемое кидусом.Поскольку эти горы низкие и доступные, эндемизм низкий. Однако существует эндемичный подвид северной пищухи, а эндемичные листоеды Chrysolina septentrion и Chrysolina subcostata питаются конкретно эндемичными альпийскими растениями Lagotis uralensis и Anemonastrum biarmiensis соответственно.

Облачная ягода. Изображение предоставлено: Creative Commons

Коренные общины ненцев, коми, манси и ханты — единственные человеческие жители в самых высоких частях гор, где они сохранили свой традиционный образ жизни через оленеводство, охоту и рыболовство.В других местах население в основном русское. С XVIII века добыча металлических руд, угля и драгоценных камней была самым экономически значимым видом деятельности: регион даже был известен как «кузница России». Леса также дают ценную древесину, а промышленные рубки ведутся уже 300 лет.

Кроме того, были построены курорты и санатории, чтобы воспользоваться лечебными грязями некоторых горных озер. Северная часть лесов находится под защитой девственных лесов Коми, внесенных в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, — одного из самых обширных бореальных лесов в Европе.На юго-западе Башкирский Уральский биосферный заповедник защищает как дикую природу, так и культурные традиции, такие как пчеловодство, производящее знаменитый башкирский мед.

Косуля. Изображение предоставлено: Ян Бо Кристенсен, Creative Commons

Вырубка леса была основной угрозой для этих лесов: интенсивная вырубка темнохвойных пород привела к значительным изменениям в составе леса с заметным сокращением распространенности ели сибирской и пихты сибирской. На крайнем Юге металлургия привела к серьезному загрязнению атмосферы и загрязнению воды.Кроме того, потепление климата за последнее столетие вызвало заметный сдвиг в сторону роста деревьев, уменьшив площадь среды обитания альпийских лугов. Создание охраняемых территорий было ключевым методом сохранения Уральских гор. Соболь пережил историю интенсивной охоты за своим роскошным мехом, но целенаправленные усилия по сохранению, включая ограничения на вылов, позволили снова увеличить популяцию.

Приоритетными природоохранными мероприятиями на следующее десятилетие будут: 1) адаптация подходов к ведению лесного хозяйства с учетом и сохранением естественного видового состава там, где это возможно; 2) усиление связности охраняемых территорий для поддержания жизненно важных коридоров дикой природы; и 3) мониторинг уровней загрязнения вокруг промышленных объектов и их последующего воздействия на биоразнообразие.

Цитаты

1. Иванова Н., 2014. Дифференциация лесной растительности после сплошных рубок в Уральских горах. Современная прикладная наука , 8 (6), с.195.
2. Русская природа. Урал. [Онлайн]. [Доступ 30 июля 2019 г.]. Доступно по адресу: http://www.rusnature.info/zap/05.htm
3. Красный список МСОП. Соболь . [Онлайн]. [Доступ 30 июля 2019 г.]. Доступно по ссылке: https://www.iucnredlist.org/species/41652/45213477#conservation-actions

Устойчивость арктико-альпийской флоры в течение 24000 лет изменений окружающей среды на Полярном Урале

, 1 , 1 , 2 , 3 , 1 , 4 , 5 , 5 , 5 и 6

C.Л. Кларк

1 Школа географии и экологических наук Саутгемптонского университета, Хайфилд, Саутгемптон, SO17 1BJ UK

ME Edwards

1 Школа географии и экологических наук Саутгемптонского университета, Хайфилд, Саутгемптон, SO17 1BJ UK

L. Gielly

2 Laboratoire d’Ecologie Alpine (LECA), Университет Гренобля Альп, C2 40700 38058 Гренобль, Cedex 9 Франция

Д. Эрих

3 9034 Д. Эрих

3 9034 , UiT- Арктический университет Норвегии, Тромсё, NO-9037 Норвегия

P.Д.М. Хьюз

1 Школа географии и экологических наук Саутгемптонского университета, Хайфилд, Саутгемптон, SO17 1BJ UK

Л.М. Морозова

4 Институт экологии растений и животных УрО РАН, Екатеринбург , Россия

Х. Хафлидасон

5 Департамент наук о Земле и Центр климатических исследований Бьеркнеса, Университет Бергена, Аллегатен 41, Берген, 5007 Норвегия

J.Mangerud

5 Департамент наук о Земле и Центр исследований климата Бьеркнеса, Бергенский университет, Allégaten 41, Берген, 5007 Норвегия

JI Svendsen

5 Департамент наук о Земле и Центр исследований климата Бьеркнеса, Университет Bergen, Allégaten 41, Bergen, 5007 Норвегия

IG Alsos

6 Музей университета Тромсё, UiT — Арктический университет Норвегии, NO-9037 Тромсё, Норвегия

1 Школа географии и экологических наук Университета Саутгемптон, Хайфилд, Саутгемптон, SO17 1BJ UK

2 Laboratoire d’Ecologie Alpine (LECA), Université Grenoble Alpes, C2 40700 38058 Grenoble, Cedex 9 France

3 Департамент биологии Арктики и моря Арктический университет Норвегии, Тромсё, NO-9037 Норвегия

4 Институт экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук es, Екатеринбург, Россия

5 Департамент наук о Земле и Центр климатических исследований Бьеркнеса, Университет Бергена, Аллегатен 41, Берген, 5007 Норвегия

6 Музей университета Тромсё, UiT — Арктический университет Норвегии, NO -9037 Тромсё, Норвегия

Автор, ответственный за переписку.

Поступила 08.07.2019; Принято 3 декабря 2019 г.

Открытый доступ Эта статья находится под международной лицензией Creative Commons Attribution 4.0, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или любом формате при условии, что вы надлежащим образом укажете оригинал Автор (ы) и источник предоставляют ссылку на лицензию Creative Commons и указывают, были ли внесены изменения. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons, если иное не указано в кредитной линии для материала.Если материал не включен в лицензию Creative Commons для статьи и ваше предполагаемое использование не разрешено законодательными актами или превышает разрешенное использование, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/. Эта статья цитируется в других статьях PMC.
Дополнительные материалы

Дополнительная информация (рисунки от S1 до S6)

GUID: 34A75C91-9580-400B-9F79-6C5AED4E516E

Дополнительные таблицы S1 и S2

GUID: 9704683-0002 GUID: C074683-0002

Заявление о доступности данных

Прямые и обратные чтения для четырех библиотек ампликонов, проанализированных из озера Большое Щучье, вместе с использованными последовательностями праймеров и тегов для каждого образца доступны в базе данных DRYAD по адресу 10.5061 / dryad.jdfn2z378.

Abstract

Растения, адаптированные к экстремальным условиям, могут подвергаться высокому риску из-за изменения климата; В частности, арктико-альпийские растения могут «исчерпать пространство», поскольку их вытесняет рост древесной растительности. Горные регионы потенциально могут предоставить безопасные места для арктико-альпийских растений в более теплом климате, но эмпирические данные фрагментарны. Здесь мы представляем 24000-летнюю историю сохранения видов, основанную на осадочной древней ДНК ( sed aDNA) из озера Большое Щучье (Полярный Урал).Мы предоставляем убедительные доказательства долгосрочной устойчивости арктико-альпийских растений в условиях значительных климатических изменений, но документируем сокращение их разнообразия во время прошлой экспансии древесной растительности. Тем не менее, большинство растений, которые присутствовали во время последнего ледникового периода, в том числе все арктические альпийцы, все еще встречаются в этом регионе сегодня. Это подчеркивает природоохранное значение горных ландшафтов, поскольку они обеспечивают ряд мест обитания, которые придают устойчивость к изменению климата, особенно для арктико-альпийских таксонов.

Тематические термины: Биология сохранения, палеоэкология

Введение

Считается, что арктические альпийские растения подвергаются большему риску утраты среды обитания и местного исчезновения при будущих изменениях климата, чем растения, расположенные на более низких высотах 1 3 . Тем не менее, моделирование и прогнозы в более крупных масштабах часто не учитывают важность факторов местного масштаба, которые контролируют распространение растений 4 , 5 , и, возможно, вероятность вымирания была переоценена.Действительно, наблюдаемые темпы исчезновения на горных вершинах были низкими, несмотря на потепление климата за последнее столетие 6 , 7 . Эта неопределенность подчеркивает важность определения конкретных географических местоположений и / или характеристик местообитаний, которые помогли поддерживать сообщества в течение длительных периодов изменчивого климата, и документирования их долгосрочной истории. Недавние успехи в анализе осадочной древней ДНК ( sed aDNA) (см. Ниже) в сочетании с высококачественной записью донных отложений обещают дать новое понимание разнообразия арктико-альпийской флоры и того, как она выжила в больших масштабах. масштабы климатических изменений в прошлом.Поэтому мы собрали данные о сохранении видов с помощью анализа sed aDNA на хорошо изученном керне озерных отложений с высоким разрешением, охватывающем последние 24000 лет в Полярном Урале в российской Арктике.

Районы, которые способствовали долгосрочному сохранению видов в прошлом, могут считаться приоритетными для сохранения биоразнообразия и генетического разнообразия в условиях меняющегося климата 8 . Пространственно неоднородные горные ландшафты должны обеспечивать в будущем жизнеспособную среду обитания для таксонов с рядом экологических требований.В таких ландшафтах микроклимат и почва меняются в зависимости от топографии и высоты, создавая мозаику различных условий на мезомасштабе 9 , тем самым обеспечивая буфер против региональных климатических изменений 10 12 . В то же время сжатые вертикальные и горизонтальные градиенты позволяют видам эффективно отслеживать свои биоклиматические ниши по мере изменения климата 13 , 14 . Однако большинство свидетельств того, что горные районы функционируют как долгосрочные убежища или безопасные места, являются косвенными и основаны на современных наблюдениях и / или моделировании 3 , 5 , 15 .

С будущим потеплением, усугубленным арктическим усилением 16 , 17 , большая часть территории северных низменностей может быть занята сообществами древесных растений какие чувствительные к конкуренции арктические альпийцы могут сохраниться. Хотя у нас есть некоторые сведения о долгосрочных убежищах для адаптированных к теплу видов во время холодных ледниковых периодов 21 , выявлению мест обитания арктико-альпийских видов в теплые межледниковые периоды уделялось гораздо меньше внимания.Для определения таких мест требуется сложная интеграция длинных временных масштабов и мелких пространственных масштабов 22 . Окаменелости (например, пыльца / макроскопические окаменелости растений) являются лучшим доказательством присутствия того или иного вида растений в определенный момент времени в прошлом, но записи могут быть ограничены несколькими факторами: уровнями сохранности и таксономического разрешения, специфическим характером участка и т. Д. 23 25 . В предыдущих исследованиях часто приходилось полагаться на интерполяцию и / или экстраполяцию, чтобы обосновать долгосрочную устойчивость видов, основываясь на спорадических встречах таксона в летописи окаменелостей и его присутствии в современной мозаике растительности 26 28 .

Анализ аДНК sed может предоставить более подробную информацию о прошлом составе сообщества, особенно в отношении арктико-альпийских видов, поскольку метод хорошо подходит для холодного климата 29 31 и местных, хорошо подобранные справочные библиотеки растений доступны из северных регионов 29 , 32 , 33 . Он может значительно расширить информацию о составе растительного сообщества и устойчивости видов, полученную из традиционных ископаемых остатков 34 36 .В отличие от пыльцы, сигнал аДНК sed менее чувствителен к «заболачиванию» древесными анемофильными таксонами (например, многими деревьями и кустарниками в северном умеренном и северном климате) за счет таксонов, которые плохо представлены пыльцой, таких как опыленные насекомыми. арктико-альпийские травы 37 39 .

Здесь мы представляем непрерывный 24000-летний отчет о составе растительного сообщества и устойчивости видов, основанный на древней ДНК, извлеченной из озерных отложений ( sed aDNA).Мы используем хорошо описанные отложения озера Большое Щучье 40 42 , самого большого и глубокого озера на Полярном Урале (рис.). Запись отложений уникальна для Западной Евразии, поскольку составляет 24 000 лет без каких-либо разрывов и / или нарушений. Это место оставалось свободным ото льда в течение по крайней мере последних 60 000 лет, что дает представление об устоявшейся и разнообразной флоре по сравнению с соседними регионами, которые подверглись дегляциации после Последнего максимума ледникового покрова (LGM).Более того, водосборный бассейн озера поддерживал формирование леса на более низких высотах в течение периода голоцена между ок. 9000 и 4000 кал. лет БП. По сравнению с более мелкими озерами, обычно используемыми для реконструкции историй растительности на основе sed aDNA 35 , 43 45 , отложения озера Большое Щучье могут улавливать сигнал растительных сообществ в диапазоне высот 187– 1100 м над уровнем моря в пределах своего большого (215 км 2 ) водосборного бассейна.Озеро окружено крутыми склонами холмов и питается рекой Пириатанью, которая истощает большую часть водосбора; это означает, что в озеро, вероятно, попадает прямой местный промыватель склона и переносимый по реке материал с гораздо более обширной территории. Водосборный бассейн озера физиографически разнообразен и, таким образом, отвечает ключевому критерию, предложенному при модельных исследованиях, для облегчения долгосрочного сохранения видов. Мы используем методы метабаркодирования 46 , чтобы установить запись аДНК sed и объединить результаты с информацией о современной встречаемости идентифицированных таксонов в мозаике водосборной растительности.

Расположение района исследования. Цифровая модель рельефа Полярного Урала с указанием местонахождения озера Большое Щучье. На врезке карты показано расположение (прямоугольник) основной карты. Граница ледникового покрова во время последнего ледникового максимума (белая линия) по Свендсену и др. . (2004) и современная северная линия деревьев (черная пунктирная линия) также указаны. Карта создана с помощью ESRI ArcMap 10.5.1 (http://desktop.arcgis.com/en/arcmap/).

Наша основная цель — проверить степень устойчивости элементов флоры в водосборе озера Большое Щучье за ​​последние 24000 лет, уделяя особое внимание судьбе чувствительных к конкуренции арктико-альпийских растений во время прошлой экспансии. древесных таксонов.Запись sed aDNA дает представление о долгосрочном сохранении флористического разнообразия в масштабе водосбора в горном ландшафте и документирует реакцию отдельных арктико-альпийских растений на расширение древесной растительности. Результаты показывают, что водосборный бассейн поддерживает растительные сообщества, которые со временем разнообразились; к ним относятся типичные арктико-альпийские сообщества, а также таксоны кустарниковой тундры и бореальных лесов. Мы пришли к выводу, что этот пространственно неоднородный горный ландшафт, очевидно, эффективно функционировал как рефугиум для адаптированных к холоду растений в теплом климате.

Результаты

Запись sedaDNA растений

Мы получили около 75 миллионов парных необработанных последовательностей ДНК для 153 образцов донных отложений из озера Большое Щучье (дополнительная таблица S1 ). После фильтрации артефактов секвенирования и последовательностей с <98% совпадением с эталонной библиотекой ДНК (см. Методы) мы сохранили 19 миллионов считываний, что соответствует 134 сосудистым растениям и 28 таксонам мохообразных. Из них 40% идентифицированы до уровня вида, 45% - до рода и 15% - до более высокого таксономического уровня (дополнительная таблица S2 ).По возможности роды, которые не были идентифицированы до уровня вида, были отнесены к вероятным предполагаемым видам на основе их биогеографического распределения (дополнительная таблица S2 ).

Идентифицированные таксоны представляют широкий спектр различных современных экологических местообитаний, включая лес (например, Larix sibirica , Picea sp.) И его подлесок (например, Dryopteris Fragrans , Gymnocarpium dryopteris) , высокие кустарники (например, Alnus , Betula , Salix ), кустарниково-тундровый (e.грамм. Vaccinium uligonosum , V. vitis-idaea / myrtillus, Arctostaphylos uva-ursi , Empetrum nigrum, Dryas octopetala) трава-тундра (например, Puccinellia , Gestuca , Lestuca , сообщества мезической осоки (например, Carex , Eriophorum ) и мохообразных (например, Andreaea , Aulacomnium turgidum , Dicranaceae) и (по всей вероятности) смешанные сообщества растений между этими категориями (дополнительные рисунки. S1 S3 ).

Устойчивое, долгосрочное увеличение флористического разнообразия наблюдается в записи аДНК sed с течением времени (рис., Дополнительные рисунки S1 S3 ). Из общего числа 162 таксонов растений, обнаруженных с использованием аДНК sed , 70% (114 таксонов) были обнаружены в течение полного ледникового периода (примерно 24 000–15 000 кал. Лет назад), 75% (85 таксонов) сохраняются в Голоценовый период (около 11,700–1300 кал. Лет назад) вместе с добавлением 47 новых таксонов растений, отсутствующих в период полного ледникового покрова.Большинство (87%) таксонов сосудистых растений, обнаруженных в течение полного ледникового периода, и 89% всех таксонов сосудистых растений, обнаруженных с помощью аДНК sed , все еще обнаруживаются в растительности сегодня (рис., Дополнительная таблица S2 ) . Таким образом, большая часть современной флоры озера Большое Щучье существовала уже во время полного ледникового периода; впоследствии в таксономическом составе сохранялась преемственность, но с течением времени происходило постепенное добавление новых таксонов растений, формирующих современную мозаику растительности.

Матрица встречаемости таксонов растений, обнаруженных в отложениях озера Большое Щучье с помощью анализа аДНК sed . Все идентифицированные таксоны растений представлены как доля повторностей ПЦР (из восьми) на образец аДНК sed . Таксоны растений, классифицируемые как арктико-альпийские, таксоны кустарников и деревьев, выделены отдельными пунктирными линиями, а названия таксонов даны в порядке появления. Также указаны случаи появления арктико-альпийских растений с <10 ​​ sed считываний аДНК в одной повторности ПЦР.Таксоны растений, привязанные к уровню видов на основе их биогеографического распределения, отмечены звездочкой (*). Ось x матрицы заболеваемости относится к номеру образца аДНК sed с уменьшающимся возрастом (по направлению к сегодняшнему дню) слева направо. По оси ординат представлен каждый таксон растений, обнаруженный с использованием аДНК sed , отсортированный в соответствии с их медианным распределением в образцах аДНК sed . Таксоны растений, которые до сих пор присутствуют в растительности Полярного Урала, отмечены серым квадратом в дальнем правом углу матрицы заболеваемости; мохообразные исключаются, поскольку современное биогеографическое распределение многих идентифицированных таксонов плохо определено.Зеленые заштрихованные прямоугольники указывают время, когда в прошлом заросли кустарники и лесные деревья в окрестностях озера. Ботанические рисунки основных таксонов растений были созданы с помощью Adobe Illustrator CC 2018 (https://www.adobe.com/uk/products/illustrator.html#).

Saliceae, племя семейства ивовых (Salicaceae), является обычным явлением на протяжении всей записи и встречается почти во всех повторах ПЦР всех образцов. Скорее всего, он представляет собой карликовые кустарники (например, Salix polaris , S. reptans, S. nummularia ) в начале полного ледникового периода, с добавлением кустарниковых форм (например.грамм. Salix lanata , S. glauca , S. phylicifolia ) в поздний ледниковый период и потенциально древесные формы в голоцене (например, Salix caprea, S. cinerea ). В период полного ледникового периода и раннего позднего ледникового периода (24 000–15 000 кал. Лет назад) комплекс аДНК sed характеризуется травотундровой растительностью с богатым разнообразием разнотравья, например Papaver, Draba, Bistorta vivipara и Saxifraga oppositifolia , и злаки, такие как Puccinellia, Festuca и Juncus biglumis (рис.). Матообразующий карликовый кустарник Dryas становится более распространенным с 15 000 кал. лет назад, с последующим последовательным появлением дополнительных карликовых кустарников и высоких кустарников / лиственных деревьев (например, Betula, Empetrum, Vaccinium sp.).

Оборот функциональных групп растений за последние 24 000 лет. Выбранные функциональные группы представлены в виде процента от общего количества sed прочтений аДНК на образец (гистограмма) и максимального количества повторений ПЦР (из восьми) на образец (ромбовидные символы) для записи по озеру Большое Щучье.Обратите внимание, что высота оси Y варьируется между панелями. Серая пунктирная линия указывает границу плейстоцена и голоцена. Ботанические рисунки основных таксонов растений были созданы с помощью Adobe Illustrator CC 2018 (https://www.adobe.com/uk/products/illustrator.html#).

Хвойные деревья Picea sp. и Larix sibirica стали обычными элементами растительности ок. 9000–4000 кал. лет назад, наряду со многими бореальными травами (рис., дополнительные рис. S1 S3 ).Хвойный лес изъял около 4000 кал. лет БП; впоследствии растительность превратилась в кустарниковую тундру с разнообразной травяной флорой, подобной мозаике растительности, наблюдаемой в период позднего ледникового периода и раннего голоцена, а также современной мозаике растительности Полярного Урала.

Устойчивость видов и богатство флористики

Мы присвоили классификацию, где это возможно, таксонам сосудистых растений, обнаруженных с помощью аДНК sed , на основе их современного местного распространения (см. Методы).В общей сложности 31 таксон был классифицирован как «аркто-альпийский», 49 — как «бореальный» и 22 — как занимающие двойное «аркто-бореальное» распространение (полные сведения о классификациях представлены в дополнительной таблице S2 ). Неуклонное увеличение разнообразия арктико-альпийских растений наблюдается на протяжении всего ледникового и позднего ледникового периода, достигая пика около 12 700 кал. лет BP до отчетливого спада до низких значений (рис.). Арктико-бореальные таксоны, которые включают широко распространенные роды, такие как Empetrum и Vaccinium , демонстрируют низкое разнообразие в полный ледниковый период, но затем увеличиваются с колебаниями, аналогичными арктико-альпийской схеме, от примерно 17000 кал.лет БП. Первоначальное сокращение арктико-альпийских растений происходит незадолго до основного увеличения разнообразия бореальных таксонов, в то время, когда флористическое богатство арктико-бореальных таксонов велико и в изобилии присутствует Salix . Дальнейшее снижение наблюдается ок. 10000 кал. лет назад, когда бореальные таксоны расширяются и сохраняют высокое разнообразие примерно до 4500 кал. лет назад, с четырьмя выступающими пиками, видимыми в период голоцена (рис.). В целом доля прочтений ДНК трех категорий распределения (рис.) демонстрируют аналогичные тенденции флористического разнообразия, за исключением того, что арктические альпийцы достигли своей максимальной доли (> 98% от общего числа считываний ДНК) около 20 000 кал. лет назад, значительно раньше, чем было достигнуто их максимальное разнообразие.

Реакция арктико-альпийских растений на прошлое укоренение древесных бореальных растений на озере Большое Щучье. ( a ) Флористическое разнообразие во времени и ( b ) пропорциональная численность растений, обнаруженная с помощью аДНК sed в каждой категории распространения.Для получения полной информации о классификациях распределения см. Дополнительную таблицу S2 .

Мы исследовали реакцию отдельных таксонов арктических-альпийских растений на возникновение в голоцене карликовых кустарников и высоких кустарников / деревьев (например, Dryas octopetala, Vaccinium sp., Empetrum nigrum, Betula, Alnus ) и более поздних лесных деревьев ( например, Larix sibirica , Picea sp.) в окрестностях озера между ок. 15 000–4 000 кал. лет назад (рис.). Всего по sed аДНК обнаружено 32 таксона арктико-альпийских растений, из которых 31 обнаружен в пределах ледникового интервала; Arabis alpina был зарегистрирован только в интервале голоцена (см. Дополнительную таблицу S2 ).Из 31 арктического альпийского вида, обнаруженного в пределах ледникового интервала, 27 (28 включая случаи с <10 ​​считыванием ДНК) зарегистрированы после того, как карликовые кустарники и высокие кусты / деревья начали укореняться от 15 000 кал. лет назад и 15 (21) зарегистрированы в более поздний период, когда таксоны лесных деревьев установились между ок. 9000–4000 кал. лет БП. Из 17 арктических альпийцев, которые не обнаруживаются в аДНК sed в период укоренения лесных деревьев, все исчезают до установления таксонов лесных деревьев в течение предшествующего периода кустарников (рис.). Тем не менее, три (четыре) из этих таксонов вновь появляются, когда хвойные леса исчезли в более поздний период (примерно 4000–1300 кал. Лет назад), и все 32 таксона арктических альпийских растений, обнаруженных в записи sed aDNA, являются сегодня встречается в местной растительности.

Обсуждение

В нескольких исследованиях подчеркивалось преимущество аДНК sed для более высокого таксономического разрешения и богатства по сравнению с традиционными методами получения пыльцы и макрофоссилий растений 30 , 35 , 47 .Запись аДНК sed из озера Большое Щучье таксономически разнообразна, даже по сравнению с большинством других исследований аДНК sed 39 , 48 ; это можно объяснить длительным временным отчетом, оптимизированными методами и использованием более полной местной справочной библиотеки. Кроме того, литология осадков представлена ​​преимущественно мелкозернистыми глинами и алевритами; они, как правило, очень подходят для сохранения ДНК, поскольку внеклеточная ДНК может связываться с относительно большими и заряженными областями поверхности коллоидов глины 49 51 .Озеро имеет большой (215 км 2 ) и топографически сложный гидрологический водосбор с крутыми склонами, высокими темпами эрозии и стока и значительным речным входом в озеро 42 , все из которых, вероятно, вносят свой вклад в богатство флористики sed получена запись аДНК. Сигнал аДНК sed в озере Большое Щучье, вероятно, отражает поступление наносов из крупных источников, которые захватывают ряд растительных сообществ, занимающих гидрологический бассейн озера.Поскольку sed aDNA смогла идентифицировать многие таксоны, которые часто плохо представлены в традиционных палеорекордах, запись озера Большое Щучье дает уникальное представление о реакции аркно-альпийской флоры на изменения окружающей среды, включая поэтапную экспансию в тысячелетнем масштабе. древесных наростов в позднем ледниковом периоде и голоцене.

За последние 24 000 лет в составе растительного сообщества озера Большое Щучье наблюдалась как преемственность, так и изменение; водосбор озера поддерживал растущий набор растительных сообществ, а разнообразие видов увеличивалось за тысячелетия с небольшими потерями таксонов до настоящего времени.Возможно, что наблюдаемая закономерность увеличения видового разнообразия может быть объяснена лучшей сохранностью ДНК и, таким образом, обнаружением аДНК sed в самых верхних отложениях по сравнению с более старыми отложениями. Однако данные показывают, что это не так. Устойчивое увеличение видового разнообразия наблюдается вплоть до раннего и среднего голоцена, после чего видовое разнообразие, по-видимому, стабилизируется (за исключением четырех аномальных пиков) по отношению к самым последним образцам с небольшими изменениями, которые можно отнести к лучшей сохранности ДНК (дополнительная информация Инжир. S5 ).

Более двух третей всех идентифицированных зарегистрированных таксонов растений уже существовали в течение полного ледникового периода (примерно 24 000–15 000 кал. Лет), когда исследуемый регион оставался свободным от обширного ледяного покрова 42 , 52 , 53 , и данные предоставляют богатую флористическую запись о полностью ледниковой растительности вблизи местных ледников, но за пределами границы Евразийского ледникового щита, которая была расположена дальше на север 53 .Впоследствии со временем появились новые таксоны, и произошел сдвиг в доминировании функциональных групп растений в течение длительного периода изменения и (преимущественно) потепления климата. Хотя сроки и характер общих изменений растительности, наблюдаемых со времени последнего ледникового периода на озере Большое Щучье, сопоставимы с теми, которые задокументированы в соседних записях пыльцы из региона 54 56 , наши записи более длинные и датированные. и более полные. Кроме того, аДНК sed позволяет идентифицировать последовательное прибытие различных таксонов карликовых кустарников от 15 000 кал.лет назад и четкое определение лиственничного ( Larix sibirica ) леса в окрестностях озера между ок. 9000 и 4000 кал. лет BP ( Larix печально известен своей низкой продуктивностью пыльцы и недостаточной представленностью в учетных записях пыльцы).

Хорошо известно, что арктико-альпийские и бореально-степные таксоны в первую очередь чувствительны к конкуренции за свет (а не к теплу per se ), и что они могут быть затенены более крупными кустарниковыми формами 57 59 .Из данных sed aDNA, кажется, что ступенчатое добавление таксонов кустарников и полукустарников во время позднего ледникового периода вполне могло привести к конкуренции и сокращению популяций многих арктико-альпийских таксонов, что привело к уменьшению разнообразия видов арктические альпийцы. Примечательно, что сокращение арктико-альпийских растений произошло до появления деревьев, и к моменту закладки леса изменения в доминировании растений уже шли полным ходом. Таким образом, текущее расширение кустарниковой тундры 58 , 60 может представлять угрозу для численности и разнообразия арктических альпийцев, особенно в однородных местообитаниях тундры, где наблюдается большая часть этого расширения.

Время формирования лесных деревьев в районе озера Большое Щучье (~ 9000 кал. Лет назад и продолжающееся до ~ 4000 кал. Лет назад) совпадает с известным продвижением лесных деревьев на север в низины Полярного Урала и прилегающие районы. , которые многие авторы считают более теплыми летними температурами 61 64 . В течение этого периода, когда арктико-альпийские таксоны находились в наиболее неблагоприятном положении, была обнаружена почти половина из 31 аркто-альпийских таксонов, по крайней мере, в небольших количествах, что убедительно свидетельствует об их постоянном присутствии на водосборе с ледниковых времен; все 31 из них находятся сегодня в регионе.

Записи пыльцы и макрофоссилий растений редко демонстрируют столь явные доказательства непрерывности из-за эффекта заболачивания анемофильной пыльцой голоцена практически на всех северных участках и дифференцированной сохранности идентифицируемых остатков растений 65 , 66 . Обзор европейских данных о пыльце в конце четвертичного периода не показал увеличения разнообразия в голоцене на северных участках, отчасти, вероятно, из-за этой особенности 67 . Однако исключительные записи с высоким содержанием пыльцы в регионах, которые никогда не были заселены деревьями в голоцене, действительно демонстрируют локальную стойкость арктических альпийцев от позднего ледникового периода до голоцена, например, из Висячего озера в горах северного Юкона 26 , 68 .Хотя sed аДНК не может полностью разрешить все аспекты арктико-альпийского растительного сообщества, она может значительно улучшить документирование устойчивости видов перед лицом меняющихся условий окружающей среды.

Периодические отсутствия неизбежно представляют проблему интерпретации в палеозаписях 22 , 69 . Для подмножества таксонов, которые демонстрируют отсутствие в периоды роста кустарников и / или деревьев, есть вероятность, что они либо вымерли на местном уровне, либо присутствовали, но их ДНК, поступающая в отложения, упала ниже порогового значения для обнаружения, вероятно в результате их уменьшения биомассы на ландшафте в то время, когда биомасса древесных таксонов увеличивалась.Кроме того, таксоны, которые, возможно, росли возле озера в полное ледниковое время, скорее всего, сместили свой ареал вверх по склону с увеличением тепла и связанной с этим конкуренции, удалив их с края озера и дна долины, что является основным местом для привлечения ДНК в отложения. 45 . Таким образом, как и в случае пыльцы энтомофильных таксонов, но, вероятно, не в такой степени, вероятно, существует ограничение в обнаружении редких таксонов в сигнале аДНК sed .

Дополнительной линией доказательств, используемых для оценки вероятности сохранения видов, являются современные образцы генетического разнообразия, когда, как правило, регионы, которые поддерживали флору в течение относительно длительного периода, показывают более высокие уровни генетического разнообразия, чем регионы, недавно реколонизированные.Генетическое разнообразие показывает возрастающий градиент от Фенноскандии на восток к не покрытым льдом территориям севера России и Сибири. В пределах этого градиента Полярный Урал классифицируется как промежуточный 70 , 71 . Это указывает на степень долгосрочной устойчивости (по сравнению с Фенноскандией) и может отражать присутствие растительных сообществ с момента последней крупной дегляциации северного сегмента Уральских гор на уровне ~ 60 000 кал. лет BP 42 , 52 , 53 .

Было установлено, что арктико-альпийская флора находится под исключительной угрозой из-за прогнозируемого будущего изменения климата 3 ; его также часто трудно отследить с помощью традиционных палеозаписей. Летопись озера Большое Щучье обеспечивает необычайно надежные эмпирические доказательства существования арктико-альпийской флоры в течение длительного периода изменений окружающей среды, демонстрируя буферную способность пространственно неоднородного ландшафта. Однако явное снижение численности, которое, вероятно, связано с биомассой, началось, как только древесные таксоны начали расширяться, что позволяет предположить, что в сценарии будущего потепления потеря местных видов может произойти задолго до укоренения деревьев.Эти эмпирические результаты убедительно подтверждают необходимость осведомленности о возможной утрате биоразнообразия в арктических средах, особенно в тех, которые обладают меньшей буферной способностью топографической защиты. Мы пришли к выводу, что в Арктике, как и в других местах, приоритеты сохранения должны выходить за рамки защиты отдельных видов или территорий, которые сегодня считаются важными, и вместо этого переходить к мониторингу и защите территорий, которые оказались устойчивыми к прошлым изменениям и, таким образом, имеют тенденцию к высокому генетическому разнообразию. и биоразнообразие.

Методы

Место исследования

Озеро Большое Щучье (67 ° 53′24 ″ с.ш., 66 ° 18′36 ″ в.д.) расположено на высоте 187 м над ур. в центральной части горной цепи Полярного Урала, ок. 105 км к северо-востоку от шахтерского городка Воркута (рис.). Само озеро имеет длину ~ 13 км, ширину ~ 1 км и имеет максимальную глубину воды 140 м в центре бассейна. Профилирование сейсмических отражений показало, что заполнение бассейна содержит более 160 м акустически слоистых отложений с минимальными нарушениями от движения масс 40 , 42 .Озеро имеет площадь водосбора 215 км 2 , с дельтовым входом на его северном берегу, образованным притоком реки Пирятанью, и выходом вдоль южного берега, впадающим в реку Большое Щучья, приток реки Обь. Озеро окружено крутыми склонами долин и открытыми скалами с высокими горными вершинами, достигающими 500–1100 м над уровнем моря. на его северо-западном берегу, пересеченном долинами.

Современные климатические условия характеризуются как холодные и континентальные, со средней летней температурой (июнь-июль-август) 7 ° C на станции Большая Хадата 72 , расположенной в 25 км к югу от озера Большое. Щучье на 260 м а.s.l. Озеро находится в арктической биоклиматической подзоне E (Кустарниковая тундра), для которой характерны средние июльские температуры 10–12 ° C 73 . Мозаика водосборной растительности представлена ​​кустарниковой тундрой с пятнистыми зарослями Alnus viridis , произрастающих на южных склонах до высоты 300 м над ур. М. На возвышенностях растительность прерывистая, с обнаженными каменистыми поверхностями, поддерживающими альпийские травяные и разнотравные сообщества. Озеро расположено недалеко от северной границы распространения Larix sibirica , с отдельными деревьями, наблюдаемыми в нескольких километрах к юго-востоку от озера.

Считается, что озеро Большое Щучье образовалось в результате ледниковой эрозии во время неоднократных прошлых оледенений из-за слабых мест вдоль древних разломов, простирающихся с северо-запада на юго-восток 42 . Озеро и его водосбор расположены далеко за пределами максимальной протяженности Баренцево-Карского ледникового щита во время LGM ок. 25 000–17 000 кал. лет ВР и регион, как полагают, оставались незамерзающими, по крайней мере, в течение последних 50 000–60 000 кал. лет BP 42 , 52 , 53 .В периоды времени около 90 000 кал. лет BP (MIS 5b) и 70 000–60 000 кал. лет до н.э. (MIS 4), большие ледяные щиты образовались над регионом Баренце-Карского моря, образуя крупные ледяные озера, затопившие прилегающие низменности по обе стороны цепи Уральских гор 56 , 74 . Остается спорным вопрос о том, образовались ли большие ледяные шапки над Полярным Уралом, самой северной частью горной цепи, за это время 75 , но ясно, что значительные выходящие ледники из горных долин достигли предгорья Полярного Урала ок.60 000 кал. лет БП. В отличие от предыдущих оледенений, Баренцево-Карский ледяной щит не достиг северного края материка во время LGM, и почти все арктическое побережье России к востоку от Архангельской области оставалось свободным ото льда во время этого оледенения 74 . Датирование космогенного воздействия ( 10 Be) показало, что небольшие цирковые ледники, существующие сегодня в пределах Полярного Урала, были лишь немного больше во время LGM, чем сегодня 42 , 76 .

Извлечение керна донных отложений

Шесть отдельных кернов были извлечены из озера Большое Щучье, полная информация о которых представлена ​​в более ранней сопроводительной статье 42 . Керн длиной 24 м (номер 506–48), извлеченный в июле 2009 г. с южной оконечности озера (67 o 51′22,248 ″ с.ш., 66 o 21′30,096 ″ в.д.), является предметом исследования. . Керн был извлечен с помощью поршневого пробоотборника UWITEC с использованием комбинации ПВХ-трубок длиной 2 м и диаметром 10 см для большинства секций и стальных труб длиной 2 м и диаметром 9 см для самых глубоких секций.После сбора в июле 2009 года керны оставались закрытыми и запечатанными в светонепроницаемых цилиндрах в холодильном хранилище до тех пор, пока они не были открыты и не расколоты в продольном направлении зимой 2014 года, когда были взяты подвыборки для радиоуглеродного датирования. Секции керна были запечатаны и помещены обратно в холодное хранилище до тех пор, пока зимой 2015 года не будет проведена подвыборка для анализа sed aDNA. Подробное седиментологическое описание и хронология керна (дополнительный рис. S4 ), основанная на серии радиоуглеродных дат AMS, подкрепленных последовательностью годовых слоистых пластин (varves), представлена ​​в двух более ранних публикациях 41 , 42 .

Радиоуглеродное датирование и отбор проб осадочного керна

В общей сложности 26 образцов наземных макрофоссилий были датированы радиоуглеродным методом ( 14 C) с помощью ускорительной масс-спектрометрии (AMS) в Познанской радиоуглеродной лаборатории Университета Адама Мицкевича, Польша. Все радиоуглеродные возрасты были откалиброваны в соответствии с земной кривой IntCal13 77 с использованием онлайн-программы Calib 78 . Подвыборка керна проводилась примерно в 300 г.Разрешение 15 см в кабинете с ламинарным потоком в чистой лаборатории Центра геобиологии и микробиологии Департамента наук о Земле Бергенского университета, Норвегия, с использованием стерильных инструментов, полного боди, маски для лица и перчаток. Подвыборка проб проводилась в присутствии контрольных подвыборок (пробы открытой воды) для выявления потенциального лабораторного загрязнения с воздуха. Следуя протоколу, описанному Parducci et al . 36 удалось избежать наружных 10 мм осадка, и подвыборка массой ~ 20 г была извлечена только изнутри только что обнаженного центра.

Экстракция ДНК, амплификация, подготовка библиотеки и секвенирование

Экстракция ДНК, амплификация ПЦР, объединение и очистка продуктов ПЦР, а также секвенирование следовали протоколам Alsos et al . 35 и Кларк и др. . 31 , если не указано иное. ДНК была извлечена из 153 подобразцов отложений в специальном центре древней ДНК в университетском музее Тромсё (TMU), Норвегия. Кроме того, ДНК была извлечена из 17 отрицательных экстрактов, девяти отрицательных ПЦР и девяти отрицательных водных (подвыборка) контролей, которые не содержали осадка и использовались для мониторинга загрязнения.Затем аликвоты экстрактов ДНК были отправлены в Лабораторию экологической науки (LECA, Университет Гренобля, Франция) для метабаркодирования. Каждый экстракт ДНК и отрицательный контроль экстракции были независимо амплифицированы с использованием уникально помеченных родовых праймеров, которые амплифицируют петлю trn L P6 генома хлоропласта растения 79 в восьми повторностях ПЦР, чтобы повысить достоверность результатов и повысить вероятность обнаружение таксонов с небольшими количествами матрицы в экстрактах ДНК 80 .Затем объединенные и очищенные продукты ПЦР были преобразованы в четыре библиотеки ампликонов, совместимых с Illumina, с использованием метода MetaFast с единичным индексом без ПЦР (FASTERIS SA, Швейцария). Затем эти библиотеки секвенировали на платформе Illumina HiSeq-2500 в течение 2 × 125 циклов в FASTERIS.

Анализ последовательности ДНК и таксономическое присвоение

Данные о последовательностях следующего поколения были отфильтрованы с помощью программного пакета OBITools (Boyer et al ., 2016; http://metabarcoding.org/obitools/doc/index.html) в соответствии с протоколом и критериями, определенными Alsos et al . 35 . Таксономические отнесения были выполнены путем первого сопоставления последовательностей с эталонной библиотекой из 2445 последовательностей, включающих 815 арктических 32 и 835 бореальных сосудистых растений 29 , в дополнение к 455 арктическим / бореальным мохообразным 33 . Затем последовательности сравнивали со второй эталонной библиотекой, созданной после запуска ecopcr в глобальной базе данных EMBL (выпуск r117).

Чтобы свести к минимуму любые ошибочные таксономические отнесения, были оставлены только таксоны с 98% или более совпадением с эталонной последовательностью. Использовали минимальный порог не менее 10 считываний на повторение ПЦР, за исключением случая таксонов арктических-альпийских растений (см. Рис.), Где выделено <10 считываний на повторения ПЦР. Далее мы удалили последовательности, которые показали более высокую среднюю частоту в отрицательной подвыборке (вода), экстракции или контроле ПЦР, чем в образцах озерных отложений, в которых они присутствовали.Выявленные таксоны сравнивали с циркумполярной флорой 81 , контрольным списком панарктической флоры 82 и флорой Полярного Урала 83 85 . Последовательности с <100% совпадением с эталонной последовательностью и / или отнесенными к таксонам, которые сегодня не присутствуют на севере России, были тщательно проверены по базе данных NCBI BLAST для множественных или альтернативных таксономических отнесений (http: //www.ncbi.nlm. nih.gov/blast/). Таксономия соответствует Контрольному списку Панарктической флоры 82 , если таковой имеется.

Распределительная классификация таксонов

Там, где это возможно, мы присвоили каждому таксону сосудистых растений, идентифицированному с помощью sed aDNA, классификацию «арктико-альпийский», «бореальный» или «арктико-бореальный» на основе их нынешнего аборигенного происхождения. распределение 81 , 86 . Таксоны растений, классифицируемые как «аркто-альпийские», имели две трети или более их основного ареала, расположенного к северу от границы леса для таксонов бореальных деревьев Pinus, Picea, Larix и Betula .Те, которые классифицируются как «бореальные», имеют две трети или более их ареалов, расположенных в пределах границ бореальных лесов. Наконец, те, кому была присвоена «промежуточная» классификация, занимали территорию, где примерно половина их основной ареала распространения находилась в пределах каждого биома. Для тех таксонов, которые были идентифицированы на уровне рода или семейства только с помощью аДНК sed , была дана классификация, основанная на распределении всех вероятных видов в пределах идентифицированного рода или семейства, которые сегодня присутствуют на севере России.Полная информация о классификациях, включая вероятные виды, на которых основана классификация, представлена ​​в дополнительной таблице S2 . Мохообразные были исключены из анализа из-за отсутствия достаточной информации об их современном распространении.

Для определения степени сохранения видов во времени и долгосрочной преемственности отдельных таксонов растений, идентифицированных по аДНК sed , была проведена оценка их современного присутствия в локальной мозаике растительности водосборного бассейна озера Большое Щучье на основе данные, собранные Л.Морозовой с коллегами в 2000, 2001 и 2006 годах в общей сложности на 46 дней. Ботанические данные собирались систематически по топографическим / экологическим трансектам от рек / озер до вершины хребта или горы. Кроме того, ботаническая информация была получена из нескольких источников 83 85 .

Дополнительная информация

Благодарности

Это исследование было совместно поддержано Исследовательским советом Норвегии в рамках многонациональных исследовательских проектов «История климата вдоль арктического побережья Евразии (CHASE)» (грант.нет. NRC 255415 на имя J.I. Свендсен), «AfterIce» (грант № 213692 / F20 и 230617 / E10 для I.G. Alsos), «ECOGEN» (грант № 250963 / F20 для I.G. Alsos) и докторская степень для C.L. Кларк предоставлен Советом по исследованиям окружающей среды Великобритании (грант № NE / L002531 / 1). Мы благодарим Мари Кристин Фёрейд Меркель и Аниту-Элин Федёй за помощь во время лабораторных работ, Фредерика Бойера за обработку необработанных данных последовательности и Еву Бьёсет за картографическую помощь в составлении карты расположения озера Большое Щучье.Мы также благодарим Франческо Фичетола и одного анонимного рецензента за их время и конструктивные отзывы о рукописи.

Вклад авторов

C.L.C., I.G.A., M.E., J.I.S., H.H. и J.M. способствовали разработке концепции и разработке исследования. J.I.S., H.H. и J.M. обследовали озеро Большое Щучье и построили его глубинно-возрастную модель. C.L.C. взяли пробы осадка и извлекли ДНК и Л.Г. амплифицировали ДНК и выполнили анализ исходной последовательности и определение таксонов.C.L.C. далее проанализировали данные ДНК и выполнили пост-идентификационную фильтрацию с участием I.G.A и M.E. Экологические экспертизы были предоставлены I.G.A., M.E., D.E. и P.D.M.H. для распределительной классификации таксонов. Л.М. предоставил ботаническую экспертизу флоры Полярного Урала и современного присутствия таксонов, идентифицированных по ДНК, в местной растительности. J.I.S., H.H. и J.M. поделились своими знаниями о геоморфологическом фоне и ледниковой истории этого места.C.L.C. написал рукопись при участии всех соавторов.

Доступность данных

Прямые и обратные чтения для четырех библиотек ампликонов, проанализированных из озера Большое Щучье, вместе с использованными последовательностями праймеров и меток для каждого образца доступны в базе данных DRYAD по адресу 10.5061 / dryad.jdfn2z378.

Конкурирующие интересы

L.G. является одним из соавторов патентов, связанных с праймерами g и h и использованием петли P6 интронного маркера trnL (UAA) хлоропласта, используемого для идентификации растений с использованием осадочных древних ДНК-матриц.Эти патенты ограничивают только коммерческие применения и не влияют на использование этого маркера в академических исследованиях.

Сноски

Примечание издателя Springer Nature сохраняет нейтралитет в отношении юрисдикционных претензий на опубликованных картах и ​​сведений об учреждениях.

Дополнительная информация

доступна для этой статьи по адресу 10.1038 / s41598-019-55989-9.

Ссылки

1. Дирнбёк Т., Дуллингер С., Грабхерр Г. Региональная оценка воздействия климата и изменений в землепользовании на альпийскую растительность.J. Biogeogr. 2003. 30: 401–417. DOI: 10.1046 / j.1365-2699.2003.00839.x. [CrossRef] [Google Scholar] 2. Энглер Р. и др. Изменение климата в 21 веке угрожает горной флоре в неравной степени по всей Европе. Glob. Чанг. Биол. 2011; 17: 2330–2341. DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2010.02393.x. [CrossRef] [Google Scholar] 3. Нисканен А.К., Нийттинен П., Аалто Дж., Вяре Х., Луото М. Затерянные в высоких широтах: арктические и эндемичные растения находятся под угрозой из-за потепления климата. Дайверы. Дистриб. 2019; 25: 809–821. DOI: 10.1111 / ddi.12889. [CrossRef] [Google Scholar] 4.Кулонен А., Имбоден Р., Риксен С., Майер С.Б., Випф С. Достаточно места в более теплом мире? Разнообразие микропредприятий и мелкомасштабное распространение альпийских растений на вершинах гор. Дайверы. Дистриб. 2018; 24: 252–261. DOI: 10.1111 / ddi.12673. [CrossRef] [Google Scholar] 5. Нисканен А.К., Хейккинен Р.К., Мод Х.К., Вяре Х., Луото М. Улучшение прогнозов устойчивости арктико-альпийских рефугиумов с переменными ландшафтного масштаба. Геогр. Анна. Сер. А, Phys. Геогр. 2017; 99: 2–14. DOI: 10.1080 / 04353676.2016.1256746. [CrossRef] [Google Scholar] 6.Маттеодо М., Випф С., Стёкли В., Риксен С., Виттоз П. Градиент высоты успешных характеристик растений для колонизации альпийских вершин в условиях изменения климата. Environ. Res. Lett. 2013; 8: 024043. DOI: 10.1088 / 1748-9326 / 8/2/024043. [CrossRef] [Google Scholar] 7. Wipf S, Stöckli V, Herz K, Rixen C. Повторное посещение старейшего объекта мониторинга в Альпах: ускоренное увеличение разнообразия видов растений на вершине Пиц-Линар с 1835 года. Экология растений. Дайверы. 2013; 6: 447–455. DOI: 10.1080 / 17550874.2013.764943. [CrossRef] [Google Scholar] 8.Reside AE ​​и др. Устойчивость в трудные времена: постоянные и сменные убежища в условиях сохранения исчезающих видов. Биодайверы. Консерв. 2019; 28: 1303–1330. DOI: 10.1007 / s10531-019-01734-7. [CrossRef] [Google Scholar] 9. Шеррер Д., Кёрнер К. Инфракрасная термометрия альпийских ландшафтов бросает вызов прогнозам климатического потепления. Glob. Чанг. Биол. 2010. 16: 2602–2613. [Google Scholar] 10. Шеррер Д., Кёрнер К. Топографически контролируемая дифференциация температурной среды обитания защищает разнообразие альпийских растений от потепления климата.J. Biogeogr. 2011; 38: 406–416. DOI: 10.1111 / j.1365-2699.2010.02407.x. [CrossRef] [Google Scholar] 11. Добровский С.З. Климатическая основа микрорефугии: влияние местности на климат. Glob. Чанг. Биол. 2011; 17: 1022–1035. DOI: 10.1111 / j.1365-2486.2010.02263.x. [CrossRef] [Google Scholar] 12. Саггитт А.Дж. и др. Риск исчезновения из-за изменения климата снижается за счет микроклиматической буферизации. Nat. Клим. Чанг. 2018; 8: 713–717. DOI: 10.1038 / s41558-018-0231-9. [CrossRef] [Google Scholar] 13. Opedal ØH, Armbruster WS, Graae BJ.Связывание мелкомасштабной топографии с микроклиматом, видовым разнообразием растений и внутривидовыми вариациями признаков в альпийском ландшафте. Завод Ecol. Дайверы. 2015; 8: 305–315. DOI: 10.1080 / 17550874.2014.987330. [CrossRef] [Google Scholar] 14. Graae BJ, et al. Остаться или ехать — как сложность топографии влияет на популяцию альпийских растений и реакцию сообществ на изменение климата. Перспектива. Завод Ecol. Evol. Syst. 2018; 30: 41–50. DOI: 10.1016 / j.ppees.2017.09.008. [CrossRef] [Google Scholar] 15. Пациу Т.С., Конти Е., Циммерман Н.Е., Теодоридис С., Рэндин С.Ф.Топоклиматические микрорефугии объясняют сохранение редкого эндемичного растения в Альпах в течение последних 21 тысячелетия. Glob. Чанг. Биол. 2014; 20: 2286–2300. DOI: 10.1111 / gcb.12515. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Серрез М.С., Барри Р.Г. Процессы и воздействия арктического усиления: синтез исследования. Glob. Планета. Изменять. 2011; 77: 85–96. DOI: 10.1016 / j.gloplacha.2011.03.004. [CrossRef] [Google Scholar] 17. Walsh JE. Усиленное потепление Арктики: причины и последствия для средних широт.Glob. Планета. Изменять. 2014; 117: 52–63. DOI: 10.1016 / j.gloplacha.2014.03.003. [CrossRef] [Google Scholar] 18. Пирсон Р.Г. и др. Изменения арктической растительности и связанные с ними обратные связи при изменении климата. Nat. Клим. Чанг. 2013; 3: 673–677. DOI: 10,1038 / nclimate1858. [CrossRef] [Google Scholar] 19. Hagedorn F, et al. Лесной массив продвигается по Уральскому хребту из-за улучшения зимних условий? Glob. Чанг. Биол. 2014; 20: 3530–3543. DOI: 10.1111 / gcb.12613. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 20.Броди Дж. Ф., Роланд К. А., Стен С. Е., Смирнова Е. Изменчивость роста деревьев и кустарников в северной части Аляски. Экология. 2019; 100: e02660. DOI: 10.1002 / ecy.2660. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21. Стюарт Дж. Р., Листер А. М., Барнс И., Дален Л. Повторное посещение Рефуги: индивидуалистические реакции видов в пространстве и времени. Proc. R. Soc. B- Biol. Sci. 2010. 277: 661–671. DOI: 10.1098 / rspb.2009.1272. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Гэвин Д.Г. и др. Климатические рефугиумы: совместный вывод из летописей окаменелостей, моделей распространения видов и филогеографии.Новый Фитол. 2014; 204: 37–54. DOI: 10.1111 / Nph.12929. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Prentice HC. Представление пыльцы, площадь источника и размер бассейна: к единой теории анализа пыльцы. Quat. Res. 1985. 23: 76–86. DOI: 10.1016 / 0033-5894 (85)

-0. [CrossRef] [Google Scholar] 24. Сугита С. Пыльцевая репрезентация растительности в четвертичных отложениях: теория и методика в пятнистой растительности. J. Ecol. 1994; 82: 881–897. DOI: 10.2307 / 2261452. [CrossRef] [Google Scholar] 25. Гаевски К. Количественная реконструкция температур голоцена в канадской Арктике и Гренландии.Glob. Планета. Изменять. 2015; 128: 14–23. DOI: 10.1016 / j.gloplacha.2015.02.003. [CrossRef] [Google Scholar] 26. Cwynar LC. Поздняя четвертичная история растительности в Висячем озере на севере Юкона. Ecol. Monogr. 1982; 52: 1–24. DOI: 10.2307 / 2937342. [CrossRef] [Google Scholar] 27. Таберлет П., Чеддади Р. Четвертичные рефугиумы и сохранение биоразнообразия. Наука (80-.). 2002; 297: 2009–2010. DOI: 10.1126 / science.297.5589.2009. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Напье Дж. Д., де Лафонтен Дж., Хит К. Д., Ху Ф. С.Переосмысление долгосрочной динамики растительности: множественные ледниковые рефугиумы и локальное распространение комплекса видов. Экография (коп.). 2019; 42: 1056–1067. DOI: 10.1111 / ecog.04243. [CrossRef] [Google Scholar] 29. Willerslev E, et al. Пятьдесят тысяч лет арктической растительности и диеты мегафауны. Природа. 2014; 506: 47–51. DOI: 10,1038 / природа12921. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 30. Zimmermann HH, Raschke E, Epp LS, Stoof-Leichsenring KR, Schwamborn G. Древняя осадочная ДНК и пыльца показывают состав растительного органического вещества в позднечетвертичных отложениях вечной мерзлоты на полуострове Буор-Хая (северо-восток Сибири.Биогеонауки. 2017; 14: 575–596. DOI: 10.5194 / bg-14-575-2017. [CrossRef] [Google Scholar] 31. Кларк CL и др. Голоценовое флористическое разнообразие и богатство северо-востока Норвегии, выявленное осадочной древней ДНК (sedaDNA) и пыльцой. Борей. 2019; 48: 299–316. DOI: 10.1111 / bor.12357. [CrossRef] [Google Scholar] 32. Sønstebø JH, et al. Использование секвенирования следующего поколения для молекулярной реконструкции прошлой арктической растительности и климата. Мол. Ecol. Res. 2010; 10: 1009–1018. DOI: 10.1111 / j.1755-0998.2010.02855.Икс. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Soininen EM, et al. Сильно перекрывающаяся зимняя диета у двух симпатрических видов леммингов, выявленная с помощью ДНК-метабаркодирования. PLoS One. 2015; 10: e0115335. DOI: 10.1371 / journal.pone.0115335. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 34. Giguet-Covex C и др. Долгая история животноводства и формирование человеческого ландшафта выявлено с помощью ДНК озерных отложений. Nat. Commun. 2014; 5: 3211. DOI: 10,1038 / ncomms4211. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Alsos IG, et al.Голоцен. 2016. Осадочная древняя ДНК из озера Скартьёрна, Шпицберген: оценка устойчивости арктической флоры к изменению климата в голоцене; С. 627–642. [Google Scholar] 36. Parducci L, et al. ДНК древних растений в отложениях озера. Новый Фитол. 2017; 214: 924–942. DOI: 10.1111 / Nph.14470. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 37. Йоргенсен Т. и др. Сравнительное исследование древней осадочной ДНК, пыльцы и макрофоссилий из вечномерзлых отложений северной Сибири показывает долговременную стабильность растительности.Мол. Ecol. 2012; 21: 1989–2003. DOI: 10.1111 / j.1365-294X.2011.05287.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Sjögren P, et al. Осадочная ДНК озера точно фиксирует интродукцию экзотических хвойных деревьев в Шотландии в 20 веке. Новый Фитол. 2017; 213: 929–941. DOI: 10.1111 / Nph.14199. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39. Zimmermann HH и др. История таксонов деревьев и кустарников на острове Большой Ляховский (Новосибирский архипелаг) со времен последнего межледниковья, обнаруженная по осадочным древним ДНК и данным пыльцы.Гены (Базель). 2017; 8: pii: E273. DOI: 10.3390 / genes8100273. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Haflidason H, et al. Последняя ледниковая и голоценовая сейсмостратиграфия и распределение наносов озера Большое Щучье, Полярный Урал, Арктическая Россия. Борей. 2019; 48: 452–469. DOI: 10.1111 / bor.12387. [CrossRef] [Google Scholar] 41. Регнелл К., Хафлидасон Х., Мангеруд Дж., Свендсен Дж. История ледников и климата за последние 24 000 лет в Полярном Урале в Арктической зоне России, полученная на основе частично измененных озерных отложений.Борей. 2019; 48: 432–443. DOI: 10.1111 / bor.12369. [CrossRef] [Google Scholar] 42. Svendsen JI, et al. Изменения ледникового покрова и окружающей среды за последние 60 000 лет в Полярном Урале в Арктической зоне России, полученные на основе данных об озерах с высоким разрешением и наблюдений в прилегающих районах. Борей. 2019; 48: 407–431. DOI: 10.1111 / bor.12356. [CrossRef] [Google Scholar] 43. Эпп Л.С. и др. Мульти-таксонная ДНК озерных отложений из Северной Гренландии фиксирует раннее послеледниковое появление сосудистых растений и точно отслеживает изменения окружающей среды.Quat. Sci. Ред. 2015; 117: 152–163. DOI: 10.1016 / j.quascirev.2015.03.027. [CrossRef] [Google Scholar] 44. Пансу Дж. И др. Реконструкция долгосрочного антропогенного воздействия на растительные сообщества: экологический подход, основанный на ДНК озерных отложений. Мол. Ecol. 2015; 24: 1485–1498. DOI: 10.1111 / mec.13136. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 45. Alsos IG, et al. Метабаркодирование ДНК растений озерных отложений: как оно отражает современную растительность. PLoS One. 2018; 13: e0195403. DOI: 10.1371 / journal.pone.0195403.[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 46. Таберле П., Куассак Э., Помпанон Ф., Брохманн С., Виллерслев Э. К оценке биоразнообразия следующего поколения с использованием метабаркодирования ДНК. Мол. Ecol. 2012; 21: 2045–2050. DOI: 10.1111 / j.1365-294X.2012.05470.x. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 47. Паус А. и др. Озерный магазин Finnsjøen — ключ к пониманию латегляциальной / ранней голоценовой растительности и динамики ледникового покрова в центральных горах Сандес. Quat. Sci. Ред. 2015; 121: 36–51. DOI: 10.1016 / j.quascirev.2015.05.004. [CrossRef] [Google Scholar] 48. Биркс HJB, Биркс HH. Как изучение древней ДНК из отложений способствовало реконструкции четвертичных флор? Новый Фитол. 2016; 209: 499–506. DOI: 10.1111 / Nph.13657. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 49. Цай П., Хуанг К., Чжан Х, Чен Х. Адсорбция ДНК на глинистых минералах и различных коллоидных частицах из альфизола. Soil Biol. Biochem. 2006. 38: 471–476. DOI: 10.1016 / j.soilbio.2005.05.019. [CrossRef] [Google Scholar] 50. Пьетрамеллара Дж., Франки М., Галлори Э., Наннипьери П.Влияние молекулярных характеристик ДНК на ее адсорбцию и связывание на гомоионном монтмориллоните и каолините. Биол. Fertil. Почвы. 2001; 33: 402–409. DOI: 10.1007 / s003740100341. [CrossRef] [Google Scholar]

51. Хуанг, Ю. Т. Исследования по сохранению углерода и ДНК в аллофанических почвах и палеопочвах на тефрах голоцена в Новой Зеландии. (Университет Вайкато, Гамильтон, Новая Зеландия, 2014 г.).

52. Svendsen JI, et al. Позднечетвертичная история ледникового покрова Северной Евразии. Quat. Sci. Ред. 2004; 23: 1229–1271.DOI: 10.1016 / j.quascirev.2003.12.008. [CrossRef] [Google Scholar] 53. Hughes AL, Gyllencreutz R, Lohne ØS, Mangerud J, Svendsen JI. Последние ледовые щиты Евразии — хронологическая база данных и реконструкция временного интервала, DATED-1. Борей. 2016; 45: 1–45. DOI: 10.1111 / bor.12142. [CrossRef] [Google Scholar] 54. Панова Н.К., Янковская В., Корона О.М., Зиновьев Е.В. Голоценовая динамика растительности и экологические условия Полярного Урала. Русь. J. Ecol. 2003. 34: 219–230. DOI: 10,1023 / А: 1024585429369. [CrossRef] [Google Scholar] 55.Андреев А.А. и др. Экологическая история голоцена, зафиксированная в отложениях озера Лядхей-То, Полярный Урал, Россия. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Палеоэкол. 2005; 223: 181–203. DOI: 10.1016 / j.palaeo.2005.04.004. [CrossRef] [Google Scholar] 56. Svendsen JI, et al. История ледников и растительности Полярного Урала на севере России во время последнего ледникового периода, морские изотопы, этапы 5–2. Quat. Sci. Ред. 2014; 92: 409–428. DOI: 10.1016 / j.quascirev.2013.10.008. [CrossRef] [Google Scholar] 57. Вессер С.Д., Армбрустер В.С.Контроль распределения видов через лесостепной переход: причинно-следственная модель и экспериментальный тест. Ecol. Monogr. 1991; 61: 323–342. DOI: 10.2307 / 2937111. [CrossRef] [Google Scholar] 58. Мартин А.С., Джефферс Е.С., Петрокофски Г., Майерс-Смит И., Масиас-Фаурия М. Рост и распространение кустарников в арктической тундре: оценка контролирующих факторов с использованием научно-обоснованного подхода. Environ. Res. Lett. 2017; 12: 085007. DOI: 10.1088 / 1748-9326 / aa7989. [CrossRef] [Google Scholar] 59. Бьоркман, А. Д. и др. .Состояние и тенденции развития арктической растительности: данные экспериментального потепления и долгосрочного мониторинга. Ambio 1–15 10.1007 / s13280-019-01161-6 (2019). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 60. Ваулс Т., Бьорк Р.Г. Последствия распространения вечнозеленых кустарников в Арктике. J. Ecol. 2019; 107: 650–655. DOI: 10.1111 / 1365-2745.13081. [CrossRef] [Google Scholar] 61. Кременецкий С.В., Сулержицкий Л.Д., Хантемиров Р.Голоценовая история северных границ ареала некоторых деревьев и кустарников в России. Arct. Альп. Res.1998. 30: 317–333. DOI: 10.2307 / 1552004. [CrossRef] [Google Scholar] 62. Каакинен А., Эронен М. Стратиграфия пыльцы голоцена, показывающая климатические изменения и изменения линий деревьев, полученные на разрезе торфа в Ортино, в Печорской низменности, на севере России. Голоцен. 2000. 10: 611–620. DOI: 10.1191 / 095968300677433659. [CrossRef] [Google Scholar] 63. Binney HA, et al. Распространение позднечетвертичных древесных таксонов в северной Евразии: данные из новой базы данных по макро ископаемым. Quat. Sci. Ред. 2009; 28: 2445–2464.DOI: 10.1016 / j.quascirev.2009.04.016. [CrossRef] [Google Scholar] 64. Salonen JS, et al. Термальный максимум голоцена и похолодание позднего голоцена в тундре северо-востока европейской части России. Quat. Res. 2011; 75: 501–511. DOI: 10.1016 / j.yqres.2011.01.007. [CrossRef] [Google Scholar] 65. Birks HH. Позднечетвертичная история арктических и альпийских растений. Завод Ecol. Дайверы. 2008; 1: 135–146. DOI: 10.1080 / 17550870802328652. [CrossRef] [Google Scholar] 66. Väliranta M, et al. Макрофоссилий растений свидетельствует о раннем наступлении летнего термального максимума голоцена в самой северной части Европы.Nat. Commun. 2015; 6: 6809. DOI: 10,1038 / ncomms7809. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 67. Гизеке Т., Вольтерс С., Янс С., Бранде А. Изучение изменений палинологического богатства Северной Европы в голоцене: имело ли значение иммиграция после ледникового периода? PLoS One. 2012; 7: e51624. DOI: 10.1371 / journal.pone.0051624. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 68. Курек Дж., Цвайнар Л.К., Вермер Дж. К.. Палеотемпературный рекорд позднего четвертичного периода в Висячем озере, северная территория Юкон, восточная Берингия.Quat. Res. 2009. 72: 246–257. DOI: 10.1016 / j.yqres.2009.04.007. [CrossRef] [Google Scholar] 69. Джексон СТ. Представление флоры и растительности в сообществах четвертичных ископаемых: известные и неизвестные, известные и неизвестные. Quat. Sci. Ред. 2012; 49: 1–15. DOI: 10.1016 / j.quascirev.2012.05.020. [CrossRef] [Google Scholar] 70. Eidesen PB, et al. Генетическая дорожная карта Арктики: дороги распространения растений, транспортные барьеры и столицы разнообразия. Новый Фитол. 2013; 200: 898–910. DOI: 10.1111 / Nph.12412. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 71.Стюарт Л. и др. Региональное видовое богатство и генетическое разнообразие арктической растительности отражает как прошлые оледенения, так и нынешний климат. Glob. Ecol. Биогеогр. 2016; 25: 430–442. DOI: 10.1111 / geb.12424. [CrossRef] [Google Scholar] 72. Соломина О., Иванов М., Брэдуэлл Т. Лихенометрические исследования морен на Полярном Урале. Геогр. Анна. Сер. А, Phys. Геогр. 2010; 92: 81–99. DOI: 10.1111 / j.1468-0459.2010.00379.x. [CrossRef] [Google Scholar] 73. Уокер Д.А. и др. Карта растительности Циркумполярной Арктики.J. Veg. Sci. 2005. 16: 267–282. DOI: 10.1111 / j.1654-1103.2005.tb02365.x. [CrossRef] [Google Scholar] 74. Mangerud J, et al. Ледяные озера и изменение пути стока северной Евразии во время последнего оледенения. Quat. Sci. Ред. 2004; 23: 1313–1332. DOI: 10.1016 / j.quascirev.2003.12.009. [CrossRef] [Google Scholar] 75. Астахов В. Позднечетвертичное оледенение Северного Урала: обзор и новые наблюдения. Борей. 2018; 47: 379–389. DOI: 10.1111 / bor.12278. [CrossRef] [Google Scholar] 76. Мангеруд Дж., Госсе Дж., Матюшков А., Долвик Т.Ледники на Полярном Урале в России были не намного больше во время Последнего глобального ледникового максимума, чем сегодня. Quat. Sci. Ред. 2008; 27: 1047–1057. DOI: 10.1016 / j.quascirev.2008.01.015. [CrossRef] [Google Scholar] 77. Reimer PJ, et al. Калибровочные кривые возраста радиоуглерода IntCal13 и Marine13 0-50 000 лет кал. BP. Радиоуглерод. 2013; 55: 1869–1887. DOI: 10.2458 / azu_js_rc.55.16947. [CrossRef] [Google Scholar]

78. Стювер, М., Реймер, П. и Реймер, Р. CALIB 7.1 [программа WWW] на http://calib.org.доступ 2018-3-20 (2017).

79. Taberlet P, et al. Мощность и ограничения интрона хлоропластов trnL (UAA) для штрих-кодирования ДНК растений. Nucleic Acids Res. 2007; 35: e14. DOI: 10.1093 / nar / gkl938. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 80. Ficetola GF, et al. Уровни репликации, ложное присутствие и оценка присутствия / отсутствия по данным метабаркода eDNA. Мол. Ecol. Ресурс. 2015; 15: 543–556. DOI: 10.1111 / 1755-0998.12338. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

81. Hultén, E.& Fries, M. Атлас сосудистых растений Северной Европы к северу от тропика рака . (Königstein: Koeltz Scientific Books, (1986).

82. Эльвен, Р., Мюррей, Д. Ф., Разживин, В. Ю., Юрцев, Б. А. Аннотированный контрольный список сосудистых растений панарктической флоры (PAF), версия 1.0. Доступно по адресу: http: / /panarcticflora.org/. (2011)

83. Ребристая, О. против Флора востока Большеземельской тундры, Ленинград, Россия . (Наука, 1977),

84.Горчаковский П.Л., и др. . Сосудистые растения Среднего Урала . (Наука, Москва, 1994).

85. Морозова Л.М., Магомедова М.А., Эктова С.Н., Дьяченко А.П. Структура растительного покрова и фитоценотическое разнообразие. ные ресурсы Полярного Урала, 148–204 (Уральские издания, Екатеринбург, Россия, 2006).

86. Хюльтен Э. Приполярные растения. II. Двудольные. Kungliga Svenska . (Kungliga Svenska Vetenskapsakademiens Handlingar, Fjärde Serien, (1971).

Доказательства изменения климата в росте деревьев и продуктивности древостоев в экотоне верхних лесов в Полярном Урале | Лесные экосистемы

  • Babst F, Bouriaud O, Alexander R, Trouet V, Франк Д. (2014) К последовательным измерениям накопления углерода: оценка прироста биомассы и базальной площади на нескольких участках по всей Европе.Дендрохронология 32: 153–161. https://doi.org/10.1016/j.dendro.2014.01.002

    Артикул Google ученый

  • Баккер Дж. Д. (2005) Новый пропорциональный метод восстановления диаметров исторических деревьев. Can J For Res 35 (10): 2515–2520. https://doi.org/10.1139/X05-136

    Артикул Google ученый

  • Бекряев Р.В., Поляков И.В., Алексеев В.А. (2010) Роль полярного усиления в долгосрочных вариациях приземной температуры воздуха и современном потеплении Арктики.J Clim 23: 3888–3906. https://doi.org/10.1175/2010JCLI3297.1

    Артикул Google ученый

  • Biondi F, Waikul K (2004) DENDROCLIM2002: программа на C ++ для статистической калибровки климатических сигналов в хронологиях годичных колец. Comput Geosci 30: 303–311. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2003.11.004

    Артикул Google ученый

  • Бриффа К.Р., Мелвин Т.М., Осборн Т.Дж., Хантемиров Р.М., Кирдьянов А.В., Мазепа В.С., Шиятов С.Г., Эспер Дж. (2013) Переоценка данных о росте деревьев и предполагаемых изменениях температуры в обычную эпоху на Ямали, Северо-Западная Сибирь .Quat Sci Rev 72: 83–107. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2013.04.008

    Артикул Google ученый

  • Бриффа К.Р., Швайнгрубер Ф.Х., Джонс П.Д., Осборн Т.Дж., Шиятов С.Г., Ваганов Э.А. (1998) Снижение чувствительности недавнего роста деревьев к температуре в высоких северных широтах. Nature 391: 678–682. https://doi.org/10.1038/35596

    Артикул CAS Google ученый

  • Банн А.Г., Гетц С.Дж., Кимбалл Дж.С., Чжан К. (2007) Экосистемы северных высоких широт реагируют на изменение климата.EOS Trans Am Geophys Union 88: 333–335. https://doi.org/10.1029/2007EO340001

    Артикул Google ученый

  • Canadell JG, Pataki DE, Gifford R, Houghton RA, Luo Y, Raupach MR, Smith P, Steffen W. (2007) Насыщение земного стока углерода. В кн .: Наземные экосистемы в меняющемся мире. Springer, Berlin, Heidelberg, pp 59–78

    Глава Google ученый

  • Кларк Д.А., Браун С., Киклайтер Д.В., Чемберс Дж. К., Томлинсон Дж. Р., Ни Дж. (2001) Измерение чистой первичной продукции в лесах: концепции и полевые методы.Ecol Appl 11: 356–370. https://doi.org/10.1890/1051-0761(2001)011[0356:MNPPIF visible2.0.CO;2

    Артикул Google ученый

  • Кук Э.Р., Кайрюкстис Л.А. (1990) Методы дендрохронологии. Springer, Нидерланды, Дордрехт

  • Cook ER, Krusic PJ (2006) Программа ARSTAN: программа стандартизации древовидных колец, основанная на моделировании временных рядов с устранением тренда и авторегрессии, с интерактивной графикой. Лаборатория древовидных колец, Обсерватория Земли Ламонта Доэрти, Палисейдс Колумбийского университета, Нью-Йорк

    Google ученый

  • Кук Э. Р., Петерс К. (1981) Сглаживающий сплайн: новый подход к стандартизации рядов ширины колец внутри леса для дендроклиматических исследований.Древесный бык 41: 45–53

    Google ученый

  • Основная группа разработчиков RKP и LAM (2014) Изменение климата 2014: сводный отчет. Вклад рабочих групп I. II и III в пятый доклад об оценке межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), Женева

    Google ученый

  • Дэвис Э.Л., Гедалоф З. (2018) Ограниченные перспективы будущего продвижения альпийских лесов в Скалистых горах Канады.Глоб Чанг Биол 24: 4489–4504. https://doi.org/10.1111/gcb.14338

    Артикул PubMed Google ученый

  • de Wit HA, Bryn A, Hofgaard A, Karstensen J, Kvalevåg MM, Peters GP (2014) Обратная связь по потеплению климата от расширения горных березовых лесов: уменьшение альбедо доминирует над поглощением углерода. Глоб Чанг Биол 20: 2344–2355. https://doi.org/10.1111/gcb.12483

    Артикул PubMed Google ученый

  • Деви Н., Хагедорн Ф., Моисеев П., Бугманн Х., Шиятов С., Мазепа В., Риглинг А. (2008) Расширение лесов и изменение форм роста лиственницы сибирской на лиственнице Полярного Урала в течение 20-го века.Глоб Чанг Биол 14: 1581–1591. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2008.01583.x

    Артикул Google ученый

  • Dye A, Plotkin AB, Bishop D, Pederson N, Poulter B, Hessl A (2016) Сравнение оценок чистой первичной продукции надземной первичной продукции в трех лесах восточной части США по годичным кольцам и постоянным площадям. Экосфера 7: e01454. https://doi.org/10.1002/ecs2.1454

    Артикул Google ученый

  • Эпштейн Х.Э., Берингер Дж., Гулд В.А., Ллойд А.Х., Томпсон С.Д., Чапин Ф.С. III, Майклсон Г.Дж., Пинг К.Л., Рупп Т.С., Уокер Д.А. (2004) Природа пространственных переходов в Арктике.Журнал Биогеогр 31: 1917–1933. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2004.01140.x

    Артикул Google ученый

  • Эспер Дж., Кук Э. Р., Швайнгрубер Ф. Х. (2002) Низкочастотные сигналы в хронологии длинных древесных колец для реконструкции прошлой изменчивости температуры. Наука 295: 2250–2253. https://doi.org/10.1126/science.1066208

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • Фоли Дж. А., Кутцбах Дж. Э., Коу М. Т., Левис С. (1994) Взаимодействие между климатом и бореальными лесами в эпоху голоцена.Природа 371: 52–54. https://doi.org/10.1038/371052a0

    Артикул Google ученый

  • Frei ER, Bianchi E, Bernareggi G, Bebi P, Dawes MA, Brown CD, Trant AJ, Mamet SD, Rixen C (2018) Биотические и абиотические факторы пополнения саженцев деревьев через экотон альпийских лесов. Sci Rep 8: 10894. https://doi.org/10.1038/s41598-018-28808-w

    Артикул PubMed PubMed Central CAS Google ученый

  • Fritts HC (1976) Годовые кольца и климат.Academic Press, Лондон

    Google ученый

  • Гамаш И., Пайетт С. (2005) Широтная реакция линий субарктических деревьев на недавнее изменение климата в восточной части Канады. J Biogeogr 32: 849–862. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2004.01182.x

    Артикул Google ученый

  • Gehrig-Fasel J, Guisan A, Zimmermann NE (2008) Оценка показателей тепловых линий деревьев на основе температуры воздуха и почвы с использованием модели переноса температуры воздуха в почву.Ecol Model 213: 345–355. https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2008.01.003

    Артикул Google ученый

  • Гонсалес П., Нилсон Р.П., Ленихан Дж. М., Драпек Р. Дж. (2010) Глобальные закономерности уязвимости экосистем к изменениям растительности из-за изменения климата. Glob Ecol Biogeogr 19: 755–768. https://doi.org/10.1111/j.1466-8238.2010.00558.x

    Артикул Google ученый

  • Горчаковский П., Шиятов С. (1978) Верхняя граница леса в горах бореальной зоны СССР.Arct Alp Res 10 (2): 349–363

    Google ученый

  • Gower ST, McMurtrie RE, Murty D (1996) Чистое снижение первичной надземной продукции с возрастом насаждений: потенциальные причины. Тенденции Ecol Evol 11: 378–382

    Статья CAS Google ученый

  • Грейс Дж., Бернингер Ф., Надь Л. (2002) Воздействие изменения климата на линию деревьев. Энн Бот 90: 537–544. https://doi.org/10.1093 / AOB / MCF222

    Артикул PubMed PubMed Central CAS Google ученый

  • Графиус Д.Р., Малансон Г.П. (2015) Распределение биомассы в карликовых деревьях, краммхольце и тундровой растительности в экотоне альпийских деревьев. Phys Geogr 36: 337–352. https://doi.org/10.1080/02723646.2015.1050954

    Артикул Google ученый

  • Граумлих Л.Дж., Брубакер Л.Б., Гриер С.К. (1989) Долгосрочные тенденции чистой первичной продуктивности лесов: Каскадные горы, Вашингтон.Экология 70: 405–410. https://doi.org/10.2307/1937545

    Артикул Google ученый

  • Григорьева А.В., Моисеев П.А. (2018) Особенности и детерминанты возобновления лиственницы сибирской на верхней границе ее произрастания на Урале. Contemp Probl Ecol 11: 13–25. https://doi.org/10.1134/S1995425518010031

    Артикул Google ученый

  • Хагедорн Ф., Шиятов С.Г., Мазепа В.С., Деви Н.М., Григорьев А.А., Бартыш А.А., Фомин В.В., Капралов Д.С., Терентьев М., Бугман Х., Риглинг А., Моисеев П.А. Уральский хребет — движимый улучшением зимних условий? Глоб Чанг Биол 20: 3530–3543.https://doi.org/10.1111/gcb.12613

    Артикул PubMed Google ученый

  • Харш М.А., Халм П.Е., МакГлоун М.С., Дункан Р.П. (2009) Продвигаются ли линии деревьев? Глобальный мета-анализ реакции лесов на потепление климата. Ecol Lett 12: 1040–1049. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2009.01355.x

    Артикул PubMed Google ученый

  • Hoch G, Körner C (2009) Рост и углеродные отношения линий деревьев, образующих хвойные деревья при постоянных ипеременные низкие температуры. Дж. Экол 97: 57–66. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2008.01447.x

    Артикул Google ученый

  • Холмс Р.Л. (1995) Библиотека дендрохронологических программ (компьютерная программа). Лаборатория исследования годичных колец. Университет Аризоны, Тусон

    Google ученый

  • Holtmeier F-K (2003) Mountain Timberlines. Экология, пятнистость и динамика.Kluwer, Дордрехт.

  • Holtmeier F-K (2009) Горные леса. Springer Нидерланды, Дордрехт

    Забронировать Google ученый

  • Holtmeier F-K, Broll G (2007) Прогресс Treeline — движущие процессы и неблагоприятные факторы. Landsc Online: 1–32. https://doi.org/10.3097/LO.200701

    Артикул Google ученый

  • Houghton RA (2005) Биомасса надземных лесов и глобальный углеродный баланс.Глоб Чанг Биол 11: 945–958. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2005.00955.x

    Артикул Google ученый

  • Каммер А., Хагедорн Ф., Шевченко И., Лейфельд Дж., Гуггенбергер Г., Горячева Т., Риглинг А., Моисеев П. (2009) Сдвиги лесов в Уральских горах влияют на динамику органического вещества почвы. Биология глобальных изменений 15 (6): 1570–1583. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.01856.x

    Артикул Google ученый

  • Кин Р.Э., Махалович М.Ф., Болленбахер Б.Л., Мэннинг М.Э., Лоеман Р.А., Джайн Т.Б., Холсингер Л.М., Ларсон А.Дж. (2018) Влияние изменения климата на лесную растительность в северных Скалистых горах.В: Халофски Дж., Петерсон Д. (ред.) Изменение климата и экосистемы Скалистых гор, Достижения в исследованиях глобальных изменений, том 63. Спрингер, Чам, стр 59–95. https://doi.org/10.1007/978-3-319-56928-4_5

    Глава Google ученый

  • Кирни М.С. (1982) Недавние посадки рассады на лесной линии в национальном парке Джаспер, Альта. Может Дж. Бот 60: 2283–2287. https://doi.org/10.1139/b82-279

    Артикул Google ученый

  • Харук В.И., Им С.Т., Двинская М.Л., Рэнсон К.Дж. (2010) Климатическая эволюция линий горных деревьев на юге Сибири.Scand J Forest Res 25: 446–454. https://doi.org/10.1080/02827581.2010.509329

    Артикул Google ученый

  • Харук В.И., Им С.Т., Двинская М.Л., Рэнсон К.Дж., Петров И.А. (2017) Миграция древесных волн через градиент высот в Горном Алтае, Сибирь. J Mt Sci 14: 442–452. https://doi.org/10.1007/s11629-016-4286-7

    Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

  • Кирдянов А.В., Хагедорн Ф., Кнорре А.А., Федотова Е.В., Ваганов Э.А., Наурзбаев М.М., Моисеев П.А., Риглинг А. (2012) Развитие линии деревьев в ХХ веке и изменения растительности вдоль высотного разреза в горах Путорана на севере Сибири .Борей 41: 56–67. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.2011.00214.x

    Артикул Google ученый

  • Körner C (2012) Альпийские деревья. Springer Basel, Базель

    Забронировать Google ученый

  • Körner C, Paulsen J (2004) Всемирное исследование температур на высотных деревьях. Журнал Биогеогр 31: 713–732. https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2003.01043.x

    Артикул Google ученый

  • Кукарских В.В., Деви Н.М., Моисеев П.А., Григорьев А.А., Бубнов М.О. (2018) Широтные и временные сдвиги радиальной климатической реакции лиственницы сибирской на Полярном Урале.J Mt Sci. https://doi.org/10.1007/s11629-017-4755-7

    Артикул Google ученый

  • Куллман Л., Энгельмарк О. (1997) Неогляциальный климат-контроль в субарктике Picea abies Динамика древостоя и ограничение ареала в северной Швеции. Arct Alp Res 29: 315. https://doi.org/10.2307/1552146

    Артикул Google ученый

  • Куллман Л., Оберг Л. (2009) Рост линий деревьев после небольшого ледникового периода и потепление климата в Шведских Скандах: ландшафтно-экологическая перспектива.J Ecol 97: 415–429. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2009.01488.x

    Артикул Google ученый

  • Lavoie C, Payette S (1992) Рост ели черной формируется как отчет об изменении зимних условий в Treeline, Квебек, Канада. Arct Alp Res 24:40. https://doi.org/10.2307/1551318

    Артикул Google ученый

  • Лю X, Nie Y, Kong G, Luo T (2016) Контрастные изменения в распределении наземной и подземной биомассы в лесных экотонах Юго-Восточного Тибета.J Mt Sci 13: 2036–2045. https://doi.org/10.1007/s11629-016-4003-6

    Артикул Google ученый

  • Lloyd AH (2005) Экологические истории линий деревьев Аляски дают представление о будущих изменениях. Экология 86: 1687–1695. https://doi.org/10.1890/03-0786

    Артикул Google ученый

  • Ллойд А.Х., Граумлих Л.Дж. (1997) Голоценовая динамика древесных лесов в Сьерра-Неваде.Экология 78: 1199. https://doi.org/10.2307/2265869

    Артикул Google ученый

  • Loranty MM, Berner LT, Goetz SJ, Jin Y, Randerson JT (2014) Контроль растительности на обратной связи снежного альбедо в северных высоких широтах: наблюдения и моделирование модели CMIP5. Глоб Чанг Биол 20: 594–606. https://doi.org/10.1111/gcb.12391

    Артикул PubMed Google ученый

  • Макдональд Г.М., Кременецкий К.В., Бейльман Д.В. (2008) Изменение климата и северная лесная зона России.Philos Trans R Soc Lond Ser B Biol Sci 363: 2285–2299. https://doi.org/10.1098/rstb.2007.2200

    Артикул CAS Google ученый

  • Масиас-Фаурия М., Джонсон Э.А. (2013) Подъем субальпийских лесов, вызванный потеплением, сильно ограничивается геоморфными процессами. PNAS 110: 8117–8122. https://doi.org/10.1073/pnas.1221278110

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • Мацковский В. (2016) Климатический сигнал в хронологиях древесных колец хвойных пород европейской части России.Int J Climatol 36: 3398–3406. https://doi.org/10.1002/joc.4563

    Артикул Google ученый

  • Мазепа В.С. (2005) Плотность насаждений в последнее тысячелетие в верхнем экотоне границы деревьев в полярных Уральских горах. Can J For Res 35: 2082–2091. https://doi.org/10.1139/x05-111

    Артикул Google ученый

  • Моисеев П.А. (2002) Влияние климатических изменений на радиальный прирост и формирование возрастной структуры высокогорных лиственничников Кузнецкого Алатау.Русь Дж. Экол 33: 7–13. https://doi.org/10.1023/A:1013659319452

    Артикул Google ученый

  • Моисеев П.А., Бубнов М.О., Деви Н.М., Нагимов З.Ю. (2016) Изменения структуры и фитомассы древостоев на верхней границе их роста на Южном Урале. Русс Дж. Экол 47: 219–227. https://doi.org/10.1134/S1067413616030085

    Артикул Google ученый

  • Myneni RB, Keeling CD, Tucker CJ, Asrar G, Nemani RR (1997) Увеличение роста растений в северных высоких широтах с 1981 по 1991 год.Природа 386: 698–702. https://doi.org/10.1038/386698a0

    Артикул CAS Google ученый

  • Nicolussi K, Bortenschlager S, Körner C (1995) Увеличение ширины годичных колец у субальпийских Pinus cembra из Центральных Альп, которые могут быть связаны с CO 2 . Деревья 9: 181–189. https://doi.org/10.1007/BF00195270

    Артикул Google ученый

  • Niklasson M (2002) Сравнение трех методов определения возраста для подавленной ели европейской: значение для анализа возрастной структуры.Forest Ecol Manag 161: 279–288. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(01)00500-X

    Артикул Google ученый

  • Пан И, Бердси Р.А., Филлипс О.Л., Джексон Р.Б. (2013) Структура, распределение и биомасса мировых лесов. Annu Rev Ecol Evol S 44: 593–622. https://doi.org/10.1146/annurev-ecolsys-110512-135914

    Артикул Google ученый

  • Paulsen J, Körner C (2014) Климатическая модель для прогнозирования потенциального положения деревьев по всему земному шару.Альп Бот 124: 1–12. https://doi.org/10.1007/s00035-014-0124-0

    Артикул Google ученый

  • Renard SM, McIntire EJB, Fajardo A (2016) Зимние условия, а не летняя температура, влияют на укоренение сеянцев на высокогорных склонах ели белой в восточном Квебеке. J Veg Sci 27: 29–39. https://doi.org/10.1111/jvs.12347

    Артикул Google ученый

  • Ринн Ф (1996) Цап В 3.6 справочное руководство: компьютерная программа для анализа и представления годичных колец. Bierhelder weg 20, D-69126, Гейдельберг

    Google ученый

  • Росси С., Деслоре А., Анфодилло Т., Карраро В. (2007) Доказательства пороговых температур для ксилогенеза у хвойных деревьев на больших высотах. Oecologia 152: 1–12. https://doi.org/10.1007/s00442-006-0625-7

    Артикул PubMed Google ученый

  • Росси С., Деслоре А, Грисар Дж., Сео Дж-В, Ратгебер ЦБК, Анфодилло Т., Морин Х, Леваник Т., Овен П., Ялканен Р. (2008) Критические температуры для ксилогенеза в хвойных деревьях с холодным климатом.Glob Ecol Biogeogr 17: 696–707. https://doi.org/10.1111/j.1466-8238.2008.00417.x

    Артикул Google ученый

  • Schwaab J, Bavay M, Davin E, Hagedorn F, Hüsler F, Lehning M, Schneebeli M, Thürig E, Bebi P (2015) Хранение углерода в зависимости от изменения альбедо: радиационное воздействие на расширение лесов в умеренных горных регионах Швейцарии . Биогеонауки 12: 467–487. https://doi.org/10.5194/bg-12-467-2015

    Артикул Google ученый

  • Шиятов С.Г. (1967) Колебания климата и возрастная структура древостоев лиственничников Полярного Урала, растительность тундры и способы ее использования.Наука, Ленинград, с. 271–278

  • Шиятов С.Г. (1986) Дендрохронология верхней границы леса на Урале. Наука, Москва

    Google ученый

  • Шиятов С.Г., Мазепа В.С. (2015) Современная экспансия лиственницы сибирской в ​​горные тундры Полярного Урала. Русс Дж. Экология 46: 495–502. https://doi.org/10.1134/S1067413615060168

    Артикул Google ученый

  • Шиятов С.Г., Терентьев М.М., Фомин В.В. (2005) Пространственно-временная динамика лесотундровых сообществ Полярного Урала.Russ J Ecol 36: 69–75. https://doi.org/10.1007/s11184-005-0051-9

  • Шиятов С.Г., Терентьев М.М., Фомин В.В., Циммерманн Н.Е. (2007) Высотные и горизонтальные смещения верхних границ открытых и закрытых лесов Полярного Урала в ХХ веке. Russ J Ecol 38: 223–227. https://doi.org/10.1134/S1067413607040017

    Артикул Google ученый

  • Speed ​​JDM, Martinsen V, Hester AJ, Holand Ø, Mulder J, Mysterud A, Austrheim G (2015) Непрерывные и прерывистые изменения в запасах углерода в экосистемах с высотой над экотоном деревьев.Биогеонауки 12: 1615–1627. https://doi.org/10.5194/bg-12-1615-2015

    Артикул Google ученый

  • Суарез Ф., Бинкли Д., Кей М.В., Стоттлемайер Р. (1999) Расширение лесных насаждений в тундру в Национальном заповеднике Ноатак, Северо-Западная Аляска. Écoscience 6: 465–470. https://doi.org/10.1080/11956860.1999.11682538

    Артикул Google ученый

  • Тейлор А.Х. (1995) Расширение лесов и изменение климата в зоне горного болиголова ( Tsuga mertensiana ), вулканический национальный парк Лассен, Калифорния, США.S.a. Arct Alp Res 27: 207–216. https://doi.org/10.2307/1551951

    Артикул Google ученый

  • Ваганов Е.А., Шиятов С.Г., Мазепа В.С. (1996) Дендроклиматические исследования в Урало-Сибирской субарктике. Наука, Новосибирск

    Google ученый

  • Walther G-R, Post E, Convey P, Menzel A, Parmesan C, Beebee TJC, Fromentin J-M, Hoegh-Guldberg O, Bairlein F (2002) Экологические реакции на недавнее изменение климата.Природа 416: 389–395. https://doi.org/10.1038/416389a

    Артикул PubMed CAS Google ученый

  • Wardle P, Coleman MC (1992) Свидетельства повышения верхних пределов четырех коренных новозеландских лесных деревьев. New Zeal J Bot 30: 303–314. https://doi.org/10.1080/0028825X.1992.10412909

    Артикул Google ученый

  • Вайсберг П.Дж., Бейкер В.Л. (1995) Пространственные вариации восстановления деревьев в экотоне лесотундры, Национальный парк Роки-Маунтин, Колорадо.Can J For Res 25: 1326–1339. https://doi.org/10.1139/x95-145

    Артикул Google ученый

  • Woodward FI, Lomas MR, Kelly CK (2004) Глобальный климат и распределение биомов растений. Филос Т. Рой Soc B 359: 1465–1476. https://doi.org/10.1098/rstb.2004.1525

    Артикул CAS Google ученый

  • Xu K, Wang X, Liang P, Wu Y, An H, Sun H, Wu P, Wu X, Li Q, Guo X, Wen X, Han W, Liu C, Fan D (2019) Новый метод выборки древесных колец для точной оценки продуктивности лесов и ее временных изменений в естественных лесах.Forest Ecol Manag 433: 217–227. https://doi.org/10.1016/J.FORECO.2018.10.066

    Артикул Google ученый

  • Яцков М.Е., Хармон М.Е., Кранкина О.Н. (2003) Хронопоследовательность разложения древесины в бореальных лесах России. Can J For Res 33: 1211–1226. https://doi.org/10.1139/x03-033

    Артикул Google ученый

  • Золкос С.Г., Гетц С.Дж., Дубая Р. (2013) Мета-анализ оценки наземной биомассы с использованием лидарного дистанционного зондирования.Среда удаленного контроля 128: 289–298. https://doi.org/10.1016/J.RSE.2012.10.017

    Артикул Google ученый

  • 24000-летняя запись ДНК и пыльцы с Полярного Урала показывает временную динамику арктических и бореальных растительных сообществ

    24000-летняя запись динамики растительных сообществ, основанная на пыльце и древней ДНК из отложений ( отложения aDNA) озера Большое Щучье в Полярном Урале, предоставляет подробную информацию о флоре последнего ледникового максимума (LGM), а также об изменениях в составе и преобладании растительного сообщества.Он значительно улучшает неполные записи из коротких и фрагментированных стратиграфических последовательностей, обнаруженных в обнаженных осадочных разрезах в западной части Российской Арктики. Всего было обнаружено 162 таксона растений с помощью аДНК sed, и 115 — с помощью пыльцевого анализа. За исследуемый период произошло несколько сдвигов в доминировании между функциональными группами растений и внутри них, но большинство таксонов, по-видимому, выжили in situ . Разнообразная аркто-альпийская травяная флора характеризовала интервал 90–303 ок. 24 000–17 000 кал. Лет назад и сохранялась до голоцена.Около 17000 кал. Лет назад увеличилось количество осок (например, Carex ) и мохообразных (например, Bryum , Aulacomnium ). Создание кустарниково-тундровых сообществ Dryas и Vaccinium sp., Потенциально с деревьями Betula pubescens (приток ∼290 зерен на см 2 год −1 ), затем в около . 15000 кал. Лет назад. Лесные таксоны, такие как Picea и папоротники (например, Dryopteris Fragrans, Gymnocarpium dryopteris ), поселились рядом с озером с до .10 000 кал. Лет назад, после чего из ок. появилось деревьев Larix . 9000 кал. Лет назад. Picea начала снижаться с до . 7000 кал. Лет назад. Полное исчезновение таксонов лесных деревьев произошло к годам. 4000 кал. Лет назад, предположительно из-за снижения температуры вегетационного периода, что позволило расширить карликово-кустарниковую тундру и разнообразное травяное сообщество, подобное современной мозаике растительности. Вопреки некоторым более ранним сравнительным исследованиям, аДНК sed и пыльца из озера Большое Щучье показали высокое сходство во времени изменения состава и встречаемости ключевых таксонов растений.Запись sed aDNA выявила несколько особенностей, которые стратиграфия пыльцы и более ранние палеорекордеры в этом регионе не смогли обнаружить; устойчивое, долгосрочное увеличение флористического богатства с момента LGM до раннего голоцена, круговорот травяных и разнотравных родов в переходный период между плейстоценом и голоценом, сохранение разнообразной арктико-альпийской флоры в течение позднего четвертичного периода и изменчивость флоры мохообразных в течение время. Поскольку учет пыльцы часто ограничен таксономическим разрешением, дифференцированной продуктивностью и распространением, аДНК sed может дать более точные оценки флористического богатства и лучше различать различные сообщества растений.Тем не менее, пыльца остается превосходной в обеспечении количественных оценок изменений численности растений и обнаружении нескольких различных групп (например, Poaceae, Cyperaceae, Asteraceae), которые могут быть занижены в аДНК sed . Совместное использование двух заместителей позволило получить беспрецедентную флористическую детализацию прошлых растительных сообществ и помогло отличить перенос пыльцы на большие расстояния от местного присутствия, особенно для таксонов древесных растений.

    История голоцена северных границ ареала некоторых деревьев и кустарников в России по JSTOR

    Абстрактный

    Около 280 радиоуглеродных окаменелостей из 115 участков в России используются для реконструкции сдвига северной границы леса за последние 10 000 лет, который в первую очередь считался климатически контролируемым.Picea obovata Ledeb. распространилась дальше на север между 8000 и 4500/4300 лет назад. В Сибири есть свидетельства более северного, чем нынешнее, положения Larix Mill. ограничение от 10 000 до 5000/4500 BP. Настоящий лимит лиственницы установлен ок. 3200 лет назад в районе полуострова Ямал и ок. 3500 л.н. в долине р. Лены. Древесные березы (Betula pubescens Ehrh., B. pendula Roth.) Достигли современной береговой линии Баренцева моря в Большеземельской тундре и 72 ° с.ш. на Таймыре между 8000 и 9000 лет назад.На полуострове Ямал к 8000 г. до н.э. предел древесной березы находился около 70 ° с. 5000/4500 л.н. северная граница древесной березы была похожа на нынешнюю. Alnus fruticosa Rupr. достиг 74 ° 33 ′ с.ш. на Таймыре и 75 ° 27 ′ с.ш. на северо-востоке Сибири между 10000 и 8000 лет назад. Pinus pumila (Pall.) Regel, Ribes L., Rubus idaeus L., Vaccinium uliginosum L. и Oxycoccus palustris Pers. двинулся на север между 10 000 и 9 000 лет назад до 8000 и 5 000/4500 лет назад. Доказательства ископаемой древесины хорошо коррелируют с результатами климатического моделирования COHMAP для 9000 и 6000 лет назад.

    Информация о журнале

    Миссия исследований в Арктике, Антарктике и Альпах (AAAR) состоит в том, чтобы углубить понимание окружающей среды холодных регионов путем публикации оригинальных научных исследований из прошлых, настоящих и будущих высокоширотных и горных регионов. Быстрые изменения окружающей среды, происходящие сегодня в холодных регионах, подчеркивают глобальную важность этого исследования. AAAR публикует рецензируемые междисциплинарные статьи, включая оригинальные исследовательские работы, короткие сообщения и обзорные статьи.Многие из этих работ синтезируют множество дисциплин, включая экологию, климатологию, геоморфологию, гляциологию, гидрологию, палеоокеанографию, биогеохимию и социальные науки. Статьи могут быть одно- или многопрофильными, но должны иметь междисциплинарную привлекательность. Приветствуются специальные тематические выпуски и сборники. Журнал получает статьи от различных групп международных авторов из академических кругов, государственных учреждений и землеустроителей. Кроме того, в журнале публикуются авторские статьи, рецензии на книги и памятные записки.AAAR связан с Институтом арктических и альпийских исследований (INSTAAR), старейшим действующим научно-исследовательским институтом Университета Колорадо в Боулдере.

    Информация об издателе

    Основываясь на двухвековом опыте, Taylor & Francis быстро выросла за последние два десятилетия и стала ведущим международным академическим издателем. Группа издает более 800 журналов и более 1800 новых книг каждый год, охватывая широкий спектр предметных областей и включая журнал. отпечатки Routledge, Carfax, Spon Press, Psychology Press, Martin Dunitz и Taylor & Francis.Taylor & Francis полностью привержена публикации и распространению научной информации высочайшего качества, и сегодня это остается основной целью.

    Пространственно-временная динамика лесотундровых сообществ на полярном Урале

  • Бугманн, Х., Пфистер, К., Влияние межгодовой изменчивости климата на прошлый и будущий состав лесов, Рег. Environ. Изменение , 2000 г., № 1. С. 112–125.

  • Изменение климата 2001: Сводный отчет.Вклад рабочих групп I, II и III в Третий отчет об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата , Watson, R.T., Ed., Женева: ВМО-ЮНЕП, 2003.

    Google ученый

  • Горчаковский П.Л., Растительный мир Высокогорного Урала, , М .: Наука, 1975.

    Google ученый

  • Хольтмайер, Ф.-К., Mountain Timberlines. Экология, неоднородность и динамика , Дордрехт: Kluwer, 2003.

    Google ученый

  • Körner, Ch., Alpine Plant Life , Berlin: Springer, 1999.

    Google ученый

  • Куллман Л. Динамика высотных границ деревьев в Швеции: обзор, Норск. Географиск Тидсскрифт. , 1990, т. 44. С. 103–116.

    Google ученый

  • Шиятов С.Г. Возрастная структура и формирование древостоя в открытых лиственничных лесах на границе леса в бассейне реки Собь (Полярный Урал), География и динамика растительного покрова (География и динамика растительного покрова): Тр. Inst. Биол. Урал. Fil. Акад. АН СССР , 1965, вып. 42. С. 81–96.

  • Шиятов С.Г. Время расселения семян лиственницы сибирской в ​​северо-западной части видового ареала и роль этого фактора в лесотундровых взаимодействиях, Вопросы физиологии и геоботаники . .Свердловск. Отд. Всес. Бот. О-ва , 1966, вып. 4. С. 109–113.

  • Шиятов С.Г., Дендрохронология верхней границы леса на Урале . М .: Наука, 1986.

    . Google ученый

  • Шиятов С.Г. Темпы изменения экотона верхней границы леса Полярного Урала, PAGES News , 2003, т.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *