sevinПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛPovolzhskiy Journal of Ecology1684-73182541-8963Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН; Товарищество научных изданий КМК.10.35885/1684-7318-2023-4-420-436sevin-480Research ArticleСтатьиМониторинг популяции Cypripedium guttatum (Orchidaceae, Liliopsida) на северной границе ареала (Республика Коми, Европейская Россия)Monitoring of a Cypripedium guttatum (Orchidaceae, Liliopsida) population on the northern border of its distribution range (Komi Republic, European Russia)https://orcid.org/0000-0001-7774-7709КирилловаИ. А.KirillovaI. A.

Кириллова Ирина Анатольевна, Отдел флоры и растительности Севера

167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28

Irina A. Kirillova, Department of Flora and Vegetation of the North

28 Kommunisticheskaya St., Syktyvkar 167982

kirillova_orchid@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6577-693XКирилловД. В.KirillovD. V.

Кириллов Дмитрий Валерьевич

167982, Республика Коми, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, д. 28

28 Kommunisticheskaya St., Syktyvkar 167982

kirdimka@mail.ruИнститут биологии Коми НЦ УрО РАНРоссияInstitute of Biology of Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20231212202304420436Copyright © Кириллова И.А., Кириллов Д.В., 20232023Кириллова И.А., Кириллов Д.В.Kirillova I.A., Kirillov D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sevin.elpub.ru/jour/article/view/480

Представлены результаты 12-летнего изучения популяции редкой орхидеи Cypripedium guttatum Sw. на северной границе ее ареала, на территории Республики Коми (северо-восток Европейской России). Наши исследования показали, что погодные факторы (температура воздуха и количество осадков) оказывают влияние на сезонное развитие побегов и габитус растений. На численность побегов влияют погодные условия предыдущего вегетационного периода: положительно – температура первой декады августа и отрицательно – ранние осенние заморозки и сумма осадков всего периода. Выявлена отрицательная корреляционная связь числа цветущих побегов с температурой второй декады июля предыдущего вегетационного периода и положительная связь числа ювенильных растений с осадками августа предыдущего вегетационного периода. Завязываемость плодов довольно низкая (17.1%), что характерно для этого вида. На эффективность опыления C. guttatum отрицательно влияет высокая температура воздуха во время его цветения (вторая декада июня). Одна коробочка содержит в среднем 4065 семян. Реальная семенная продуктивность побега варьирует от 1989 до 7064 шт., она связана с осадками второй декады июля текущего вегетационного периода. Высокая численность исследуемой популяции (25 тыс. побегов), соответствие онтогенетического спектра базовому спектру вида, ежегодное присутствие ювенильных растений семенного происхождения свидетельствуют об устойчивом ее состоянии.

The results of our 12-year study of a population of the rare orchid Cypripedium guttatum Sw. on the northern border of its range, on the territory of the Komi Republic (north-east of European Russia) are presented. Our research has shown that weather factors (temperature and precipitation) have an impact on the seasonal development of shoots and plant size. The number of shoots is influenced by the weather conditions of the previous growing season, namely: the temperature of the first decade of August influences positively while early autumn frosts and the amount of precipitation of the entire period do negatively. A negative correlation was found between the number of flowering shoots and the temperature of the second decade of July of the previous growing season and a positive relationship between the number of juvenile plants and the precipitation of August of the previous growing season. Fruit set was quite low (17.1%), which is typical for this species. The pollination efficiency of C. guttatum was negatively affected by the high temperature during its flowering (the second decade of June). One box contained an average of 4065 seeds. The real seed productivity per shoot varied from 1989 to 7064 pcs., it is associated with precipitation in the second decade of July of the current growing season. The high number of the population studied (25 thousand shoots), the correspondence of the ontogenetic spectrum to the basic one of the species, the annual presence of juvenile plants of seed origin indicates its stable condition. 

орхидныемониторингзавязываемость плодовсеменная продуктивностьorchidsmonitoringfruit setseed productivityРабота выполнена в рамках госзадания Института биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН (№ 122040600026-9).The study was conducted in framework of the state assignment of the Institute of Biology of Komi Scientific Centre, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (No. 122040600026-9).ReferencesАверьянов Л. В. Род башмачок – Cypripedium (Orchidaceae) на территории России // Turczaninowia. 1999. Т. 2, №. 2. С. 5 – 40.Averyanov L. V. Genus Cypripedium (Orchidaceae) in the Russia. Turczaninowia, 1999, vol. 2, no. 2, pp. 5–40 (in Russian).Афанасьева Е. А., Иванова Н. С., Данилова Н. С., Рожкова О. Ю. Состояние ценопопуляций Cypripedium guttatum (Orchidaceae) на охраняемых и неохраняемых территориях Якутии // Растительные ресурсы. 2010. Т. 46, вып. 1. С. 27 – 38.Afanasieva E. A., Ivanova N. S., Danilova N. S., Rozhkova O. Yu. The state of Cypripedium guttatum (Orchidaceae) coenopopulations in protected and unprotected territories of Yakutia. Rastitelnye Resursy, 2010, vol. 46, iss. 1, pp. 27–38 (in Russian).Афанасьева Е. А., Галкина М. А., Казанцева Е. С. Ценопопуляции Cypripedium guttatum Sw. в Центральной Якутии // Вестник Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова. 2013. Т. 10, № 4. С. 11 – 18.Afanasieva E. A., Galkina M. A., Kazantseva E. S. Cenopopulation of Cypripedium guttatum in the Central Yakutia. Vestnik of the M. K. Ammosov North-Eastern Federal University, 2013, vol. 10, no. 4, pp. 11–18 (in Russian).Блинова И. В. Численность популяций орхидных и их динамика на северном пределе распространения в Европе // Ботанический журнал. 2009. Т. 94, № 2. С. 212 – 240.Blinova I. V. The number of orchid populations and their dynamics at the northern limit of distribution in Europe. Botanicheskii zhurnal, 2009, vol. 94, no. 2, pp. 212–240 (in Russian).Быченко Т. М. Онтогенетическая структура и динамика ценопопуляций Cypripedium guttatum (Orchidaceae) в Прибайкалье // Растительные ресурсы. 2009. Т. 45, № 1. С. 22 – 35.Bychenko O. M. Оntogenetic structure and dynamics of coenopopulations of Cypripedium guttatum (Orchidaceae) in Cisbaikalia. Rastitelnye Resursy, 2009, vol. 45, iss. 1, pp. 22–35 (in Russian).Вахрамеева М. Г., Варлыгина Т. И., Татаренко И. В. Орхидные России (биология, экология и охрана). М. : Т-во науч. изд. КМК, 2014. 437 с.Vakhrameeva M. G., Varlygina T. I., Tatarenko I. V. Orchids of Russia (Biology, Ecology and Protection). Moscow, KMK Scientific Press Ltd., 2014. 437 p. (in Russian).Злобин Ю. А., Скляр В. Г., Клименко А. А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методика изучения. Сумы: Университетская книга, 2013. 439 с.Zlobin Yu. A., Sklyar V. G., Klimenko A. A. Populiatsii redkikh vidov rastenii: teoreticheskie osnovy i metodika izucheniya [Populations of Rare Plant Species: Theoretical Bases and Methodology of Study]. Sumi, Universitetskaya kniga, 2013. 439 p. (in Russian).Ишмуратова М. М., Суюндуков И. В., Ишбирдин А. Р., Жирнова Т. В., Набиуллин М. И. Состояние ценопопуляций некоторых видов сем. Orchidaceae на Южном Урале. Сообщение 2. Корневищные виды // Растительные ресурсы. 2003. Т. 39, вып. 2. С. 18 – 37.Ishmuratova M. M., Sujundukov I. V., Ishbirdin A. R., Zhirnova T. V., Nabiullin M. I. A state of coenopopulations of some species of the family Orchidaceae on the South Urals. Communication 2. Rhizome species. Rastitelnye Resursy, 2003, vol. 39, iss. 2, pp. 18–37 (in Russian).Ишмуратова М. М., Жирнова Т. В., Ишбирдин А. Р., Суюндуков И. В., Магафуров А. М. Антэкология, фенология и консорты Cypripedium calceolus L. и Cypripedium guttatum Sw. на Южном Урале // Бюллетень МОИП. Отд. биологический. 2005. Т. 110, № 6. С. 40 – 46.Ishmuratova M. M., Zhirnova T.V., Ishbirdin A. R., Sujundukov I. V., Magafurov A. M. Anthecology, phenology and consorts of Cypripedium calceolus L. and Cypripedium guttatum Sw. in Southern Ural. Bulletin of Moscow Society of Naturalists, Biological Series, 2005, vol. 110, no. 6, pp. 40–46 (in Russian).Ишмуратова М. М., Набиуллин М. И., Суюндуков И. В., Ишбирдин А. Р. Орхидеи Башкирского заповедника и сопредельных территорий. Уфа: Гилем, 2010. 176 с.Ishmuratova M. M., Nabiullin M. I., Sujundukov I. V., Ishbirdin A. R. Orhidei Bashkirskogo zapovednika i sopredel'nyh territorij [Orchids of the Bashkir Nature Reserve and Adjacent Territories]. Ufa, Gilem, 2010. 176 p. (in Russian).Кириллова И. А., Кириллов Д. В. Репродуктивная биология Platanthera bifolia (L.) Rich. (Orchidaceae) на северной границе ареала (Республика Коми) // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2017. № 38. C. 68 – 88. https://doi.org/10.17223/19988591/38/4Kirillova I. A., Kirillov D. V. Reproductive Biology of Platanthera bifolia (L.) Rich. (Orchidaceae) on its Northern Distribution Border (The Komi Republic). Tomsk State University Journal of Biology, 2017, no. 38, pp. 68–88 (in Russian). https://doi.org/10.17223/19988591/38/4Кириллова И. А., Кириллов Д. В. Динамика популяций, репродуктивный успех и сезонное развитие Cypripedium calceolus в разных условиях произрастания как ответ на действие погодных факторов // Сибирский экологический журнал. 2021а. Т. 28, № 5. С. 590 – 602. https://doi.org/10.15372/SEJ20210508Kirillova I. A., Kirillov D. V. Population dynamics, reproductive success, and seasonal development of Cypripedium calceolus under different growing conditions as a response to weather factors. Contemporary Problems of Ecology, 2021a, vol. 14, no. 5, pp. 472–482. https://doi.org/10.1134/S1995425521050061Кириллова И. А., Кириллов Д. В. Репродуктивный успех орхидных на северном пределе их распространения (Северо-восток Европейской России) // Nature Conservation Research. Заповедная наука. 2021б. Т. 6, № 1. С. 17 – 27. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2021.014Kirillova I. A., Kirillov D. V. Reproductive success of orchids at the northern border of their distribution areas (North-East of European Russia). Nature Conservation Research, 2021b, vol. 6, no. 1, pp. 17–27 (in Russian). https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2021.014Кириллова И. А., Кириллов Д. В. Влияние погодных условий на сезонное развитие, структуру популяции и репродуктивный успех Dactylorhiza incarnata s. l. (Orchidaceae, Liliopsida) в Республике Коми // Поволжский экологический журнал. 2022. № 2. С. 173 – 192. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2022-2-173-192Kirillova I. A., Kirillov D. V. Impact of weather conditions on the seasonal development, population structure and reproductive success of Dactylorhiza incarnata s. l. (Orchidaceae, Liliopsida) in the Komi Republic. Povolzhskiy Journal of Ecology, 2022, no. 2, pp. 173–192. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2022-2-173-192Кириллова И. А., Кириллов Д. В. Calypso bulbosa (Orchidaceae) на северной границе ареала (Республика Коми, Россия): структура популяций и семенная продуктивность // Nature Conservation Research. Заповедная наука. 2023. Т. 8, № 2. С. 81 – 97. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2023.017Kirillova I. A., Kirillov D. V. Calypso bulbosa (Orchidaceae) on the northern border of its distribution range (Komi Republic, Russia): population structure, fruit and seed set. Nature Conservation Research, 2023, vol. 8, no. 2, pp. 81–97 (in Russian). https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2023.017Кириллова И. А., Пестов С. В., Кириллов Д. В. Репродуктивная биология Cypripedium guttatum Sw. (Orchidaceae, Monocotyledones) на северной границе ареала // Поволжский экологический журнал. 2017. № 2. С. 117–127.Kirillova I. A., Pestov S. V., Kirillov D. V. Reproductive biology of Cypripedium guttatum Sw. (Orchidaceae, Monocotyledones) at the northern border of its habitat. Povolzhskiy Journal of Ecology, 2017, no. 2, pp. 117–127 (in Russian).Красная книга Республики Коми. Сыктывкар: ООО «Коми республиканская типография», 2019. 768 с.Krasnaya kniga Respubliki Komi [The Red Date Book of the Komi Republic]. Syktyvkar, Komi respublikanskaia tipografiia Publ., 2019. 768 р. (in Russian).Мартыненко В. А., Полетаева И. И., Тетерюк Б. Ю., Тетерюк Л. В. Биология и экология редких растений Республики Коми. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 181 с.Martynenko V. A., Poletaeva I. I., Teteryuk B. J., Teteryuk L. V. Biology and Ecology of Rare Plants of the Komi Republic. Ekaterinburg, Ural Division RAS, 2003. 181 p. (in Russian).Панченко С. М. Методы картирования при изучении экологии популяций редких видов растений // Украинский ботанический журнал. 2011. Т. 68, № 5. С. 672 – 685.Panchenko S. M. Mapping methods for studying the ecology of populations of rare plant species. Ukrainian Botanical Journal, 2011, vol. 68, no. 5, pp. 672–685 (in Russian).Татаренко И. В. Орхидные России: жизненные формы, биология, вопросы охраны. М.: Аргус, 1996. 207 с.Tatarenko I. V. Orkhidnye Rossii: zhiznennye formy, biologiia, voprosy okhrany [Orchids of Russia: Life Forms, Biology, Strategy of Preservation]. Moscow, Argus, 1996. 207 р. (in Russian).Хомутовский М. И., Галкина М. А. К репродуктивной биологии Cypripedium guttatum Sw. (Orchidaceae Juss.) в Якутии // Бюллетень Брянского отделения Российского ботанического общества. 2015. Т. 5, № 1. С. 3 – 7.Khomutovskiy M. I., Galkina M. A. Reproductive biology of Cypripedium guttatum Sw. (Orchidaceae Juss.) in Yakutia. Bulletin of the Bryansk Department of the Russian Botanical Society, 2015, vol. 5, no. 1, pp. 3–7 (in Russian).Шибанова Н. Л. Демографическая и экологическая характеристики орхидных Пермского края // Пермский аграрный вестник. 2016. № 2(14). С. 113 – 128.Shibanova N. L. Demographic and ecological characteristics of orchidaceae in Permskii krai. Perm Agrarian Journal, 2016, no. 2(14), pp. 113–128 (in Russian).Arditti J., Michaud J. D., Healey P. L. Morphometry of orchid seeds. I. Paphiopedilum and native California and related species of Cypripedium // American Journal of Botany. 1979. Vol. 66, iss. 10. P. 1128 – 1137. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1979.tb06332.xArditti J., Michaud J. D., Healey P. L. Morphometry of orchid seeds. I. Paphiopedilum and native California and related species of Cypripedium // American Journal of Botany. 1979. Vol. 66, iss. 10. P. 1128 – 1137. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1979.tb06332.xBrzosko E. Dynamics of island populations of Cypripedium calceolus in the Biebrza river valley (North-East Poland) // Botanical Journal of Linnean Society. 2002. Vol. 139, iss. 1. P. 67 – 77. https://doi.org/10.1046/j.1095-8339.2002.00049.xBrzosko E. Dynamics of island populations of Cypripedium calceolus in the Biebrza river valley (North-East Poland) // Botanical Journal of Linnean Society. 2002. Vol. 139, iss. 1. P. 67 – 77. https://doi.org/10.1046/j.1095-8339.2002.00049.xHealey P. L., Michaud J. D., Arditti J. Morphometry of Orchid Seeds. III. Native Claifornia and Related Species of Goodyera, Piperia, Platanthera and Spiranthes // American Journal ofHealey P. L., Michaud J. D., Arditti J. Morphometry of Orchid Seeds. III. Native Claifornia and Related Species of Goodyera, Piperia, Platanthera and Spiranthes // American Journal ofBotany. 1980. Vol. 67, iss. 4. P. 508 – 518. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1980.tb07678.xBotany. 1980. Vol. 67, iss. 4. P. 508 – 518. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1980.tb07678.xJersáková J., Kindlmann P. Reproductive success and sex variation in nectarless and rewarding orchids // International Journal of Plant Sciences. 2004. Vol. 165, №. 5. P. 779 – 785. https://doi.org/10.1086/422044Jersáková J., Kindlmann P. Reproductive success and sex variation in nectarless and rewarding orchids // International Journal of Plant Sciences. 2004. Vol. 165, №. 5. P. 779 – 785. https://doi.org/10.1086/422044Khapugin A., Senchugova M. A. The age structure of a Cypripedium guttatum (Orchidaceae) population in the Tyumen region, Western Siberia // Journal of Wildlife and Biodiversity. 2023. Vol. 7, № 2. P. 35 – 44. https://doi.org/10.5281/zenodo.7178289Khapugin A., Senchugova M. A. The age structure of a Cypripedium guttatum (Orchidaceae) population in the Tyumen region, Western Siberia // Journal of Wildlife and Biodiversity. 2023. Vol. 7, № 2. P. 35 – 44. https://doi.org/10.5281/zenodo.7178289Kindlmann P., Jersáková J. Effect of floral display on reproductive success in terrestrial orchids // Folia Geobotanica. 2006. Vol. 41, iss. 1. P. 47 – 60. https://doi.org/10.1007/BF02805261Kindlmann P., Jersáková J. Effect of floral display on reproductive success in terrestrial orchids // Folia Geobotanica. 2006. Vol. 41, iss. 1. P. 47 – 60. https://doi.org/10.1007/BF02805261Kirillova I. A., Kirillov D. V. Impact of weather conditions on seasonal development, population structure and reproductive success on Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae) in the Komi Republic (Russia) // Nature Conservation Research. 2020. Vol. 5, suppl. 1. P. 77 – 89. https://doi.org/10.24189/ncr.2020.016Kirillova I. A., Kirillov D. V. Impact of weather conditions on seasonal development, population structure and reproductive success on Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae) in the Komi Republic (Russia) // Nature Conservation Research. 2020. Vol. 5, suppl. 1. P. 77 – 89. https://doi.org/10.24189/ncr.2020.016Kirillov D., Kirillova I. Сypripedium guttatum Sw. in the Komi Republic. 2022. Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. Occurrence dataset. https://doi.org/10.15468/pdjzui accessed via GBIF.org on 2023-04-10Kirillov D., Kirillova I. Сypripedium guttatum Sw. in the Komi Republic. 2022. Institute of Biology of Komi Scientific Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. Occurrence dataset. https://doi.org/10.15468/pdjzui accessed via GBIF.org on 2023-04-10Kull T. Genet and ramet dynamics of Cypripedium calceolus in different habitats // Abstracta Botanica. 1995. Vol. 19. P. 95 – 104.Kull T. Genet and ramet dynamics of Cypripedium calceolus in different habitats // Abstracta Botanica. 1995. Vol. 19. P. 95 – 104.Neiland M. R. M., Wilcock C. C. Maximisation of reproductive success by European orchidaceae under conditions of infrequent pollination // Protoplasma. 1995. Vol. 187, iss. 1. P. 39 – 48. https://doi.org/10.1007/BF01280231Neiland M. R. M., Wilcock C. C. Maximisation of reproductive success by European orchidaceae under conditions of infrequent pollination // Protoplasma. 1995. Vol. 187, iss. 1. P. 39 – 48. https://doi.org/10.1007/BF01280231Neiland M. R. M., Wilcock C. C. Fruit set, nectar reward, and rarity in the Orchidaceae // American Journal of Botany. 1998. Vol. 85, iss. 12. P. 1657 – 1671. https://doi.org/10.2307/2446499Neiland M. R. M., Wilcock C. C. Fruit set, nectar reward, and rarity in the Orchidaceae // American Journal of Botany. 1998. Vol. 85, iss. 12. P. 1657 – 1671. https://doi.org/10.2307/2446499Rasmussen H. N., Dixon K. W., Jersáková J., Těšitelová T. Germination and seedling establishment in orchids: A complex of requirements // Annals of Botany. 2015. Vol. 116, iss. 3. P. 391 – 402. https://doi.org/10.1093/aob/mcv087Rasmussen H. N., Dixon K. W., Jersáková J., Těšitelová T. Germination and seedling establishment in orchids: A complex of requirements // Annals of Botany. 2015. Vol. 116, iss. 3. P. 391 – 402. https://doi.org/10.1093/aob/mcv087Shefferson R. P., Jacquemy H., Kull T., Hutchings M. J. The demography of terrestrial orchids: Life history, population dynamics and conservation // Botanical Journal of the Linnean Society. 2020. Vol. 192, iss. 2. P. 315 – 332. https://doi.org/10.1093/botlinnean/boz084Shefferson R. P., Jacquemy H., Kull T., Hutchings M. J. The demography of terrestrial orchids: Life history, population dynamics and conservation // Botanical Journal of the Linnean Society. 2020. Vol. 192, iss. 2. P. 315 – 332. https://doi.org/10.1093/botlinnean/boz084

The authors declare that there are no conflicts of interest present.