Выявление функциональных групп пресноводного зоопланктона на основе функциональных признаков видов

Собрана и проанализирована информация о функциональных признаках наиболее представленных видов пресноводного зоопланктона (Rotifera, Cladocera, Copepoda) Европейской России. Наша база данных включает 355 видов, описанных 4 признаками: максимальная длина тела, трофическая группа, тип питания, тип передвижения. Кластерный анализ на основе функциональных расстояний Говера показал, что пресноводный зоопланктон можно разделить на 19 групп с различными экологическими ролями. Представлена характеристика каждой выделенной функциональной группы. Мы полагаем принципиально важным построение единой классификации с использованием доступных данных и применимых признаков для всех трех основных таксономических групп зоопланктона. Сравнение с существующей экологической классификацией зоопланктона Ю. С. Чуйкова продемонстрировало ряд преимуществ нашего подхода. Ряд экологических групп в классификации Ю. С. Чуйкова представлены более дробными категориями в нашей классификации. Разработанная нами система функциональных групп может быть использована в исследованиях структуры зоопланктоценозов с применением кластерного анализа и ординации или на основе функциональных расстояний между пробами. Для расчета функционального сходства между видами можно воспользоваться сформированной нами базой признаков, которая содержится в Приложении. Анализ на основе функциональных групп дает лучшее представление о структуре сообщества, нежели традиционная ординация, учитывающая только таксономическую принадлежность видов. Используемый подход выделения функциональных групп может быть полезен при оценке функционального разнообразия и выявлении закономерностей функционирования пресноводных зоопланктоценозов. База функциональных признаков зоопланктона может использоваться для проверки связи функциональных признаков с факторами среды.

1. Боруцкий Е. В., Степанова Л. А., Кос М. С. Определитель Calanoida пресных вод СССР. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1991. 504 с.

2. Злобин Ю. А. Основные тенденции развития эколого-функциональных классификаций растений // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2012. Т. 14, № 1(6). С. 1470 – 1472.

3. Коровчинский Н. М. Ветвистоусые ракообразные отряда Ctenopoda мировой фауны (морфология, систематика, экология, биогеография). М. : Т-во науч. изд. КМК, 2004. 410 с.

4. Котов А. А. Морфология и филогения Anomopoda (Crustacea: Cladocera). М. : Т-во науч. изд. КМК, 2013. 638 с.

5. Крылов А. В. Зоопланктон равнинных малых рек. М. : Наука, 2005. 263 с.

6. Кутикова Л. А. Коловратки фауны СССР. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1970. 742 с.

7. Кутикова Л. А. Бделлоидные коловратки фауны России. М. : Т-во науч. изд. КМК, 2005. 315 с.

8. Миркин Б. М., Наумова Л. Г. Современное состояние основных концепций науки о растительности. Уфа : Гилем, 2012. 488 с.

9. Монаков А. В. Питание и пищевые предпочтения пресноводных копепод. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1976. 170 с.

10. Монаков А. В. Питание пресноводных беспозвоночных. М. : Россельхозакадемия, 1998. 306 с.

11. Онипченко В. Г. Функциональная фитоценология. М. : Красанд, 2014. 640 с.

12. Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 1. Зоопланктон / под ред. В. Р. Алексеева, С. Я. Цалолихина. М. : Т-во науч. изд. КМК, 2010. 495 с.

13. Песенко Ю. А. Принципы и методы количественного анализа в фаунистических исследованиях. М. : Наука, 1982. 288 с.

14. Раменский Л. Г. О принципиальных установках, основных понятиях и терминах производственной типологии земель, геоботаники и экологии // Сов. ботаника. 1935. № 4. C. 25 – 42.

15. Романовский Ю. Э. Современное состояние концепции стратегии жизненного цикла // Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1989. № 11. С. 18 – 31.

16. Рылов В. М. Ракообразные. Cyclopoida пресных вод // Фауна СССР. М. ; Л. : Изд-во АН СССР, 1948. Т. 3, вып. 3. 162 с.

17. Серебряков И. Г. Экологическая морфология растений : Жизненные формы покрытосеменных и хвойных. М. : Высш. шк., 1962. 378 с.

18. Смирнов Н. Н. Ракообразные. Chydoridae фауны мира // Фауна СССР. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1971. Т. 1, вып. 2. 553 с.

19. Смирнов Н. Н. Ракообразные. Macrotricidae и Moinidae фауны мира // Фауна СССР. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1976. Т. 1, вып. 3. 237 с.

20. Стойко Т. Г., Мазей Ю. А., Сенкевич В. А. Планктонные коловратки Пензенских водоемов. Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2016. 166 с.

21. Сущеня Л. М. Количественные закономерности питания ракообразных. Минск : Наука и техника, 1975. 208 с.

22. Чуйков Ю. С. Экологический анализ состава и структуры сообществ водных животных как метод биологической оценки качества вод // Экология. 1978. № 5. С. 53 – 57.

23. Чуйков Ю. С. Анализ трофической структуры планктонного сообщества // Основы изучения пресноводных экосистем / Зоол. ин-т АН СССР. Л., 1981. С. 45 – 52.

24. Чуйков Ю. С. Материалы к кадастру планктонных беспозвоночных бассейна Волги и Северного Каспия. Коловратки (Rotatoria) / Ин-т экологии Волжского бассейна РАН. Тольятти, 2000. 195 с.

25. Якимов В. Н., Шурганова Г. В., Черепенников В. В., Кудрин И. А., Ильин М. Ю. Методы сравнительной оценки результатов кластерного анализа структуры гидробиоценозов (на примере зоопланктона реки Линда Нижегородской области) // Биология внутренних вод. 2016. № 2. С. 94 – 103.

26. Barton A. D., Pershing A. J., Litchman E., Record N. R., Edwards K. F., Finkel Z. V., Kiørboe T., Ward B. A. The Biogeography of Marine Plankton Traits // Ecology Letters. 2013. Vol. 16, № 4. Р. 522 – 534.

27. Benedetti F., Gasparini S., Ayata S. Identifying Copepod Functional Groups from Species Functional Traits // J. Plankton Research. 2016. Vol. 38, iss. 1. Р. 159 – 166.

28. Bledzki L., Rybak J. Freshwater Crustacean Zooplankton of Europe Cladocera & Copepoda (Calanoida, Cyclopoida). Switzerland : Springer International Publ., 2016. 918 p.

29. Díaz S., Cabido M. Vive la différence : Plant Functional Diversity Matters to Ecosystem Processes // Trends in Ecology & Evolution. 2001. Vol. 16, iss. 11. P. 646 – 655.

30. Geber M. A., Griffen L. R. Inheritance and Natural Selection on Functional Traits // Intern. J. of Plant Science. 2003. Vol. 164. P. 21 – 42.

31. Grime J. P. Evidence for the Existence of Three Primary Strategies in Plants and Its Relevance to Ecological and Evolutionary Theory // The American Naturalist. 1977. Vol. 111. P. 1169 – 1194.

32. Gower J. C. A General Coefficient of Similarity and Some of Its Properties // Biometrics. 1971. Vol. 27, iss. 4. P. 857 – 871.

33. Korovchinsky N. M. Cladocera : Ctenopoda. Families Sididae, Holopediidae & Pseudopenilidae (Branchiopoda: Cladocera). Identification Guides to the Plankton and Benthos of Inland Waters. Weikersheim : Backhuys Publ., 2018. 208 p. Kotov A., Stifter P. Cladocera : Family Ilyocryptidae (Branchiopoda : Cladocera : Anomopoda). Identification Guides to the Plankton and Benthos of Inland Waters. Weikersheim : Backhuys Publ., 2006. 177 p.

34. Kotov A., Bekker E. Cladocera : Family Eurycercidae (Branchiopoda : Cladocera : Anomopoda). Identification Guides to the Plankton and Benthos of Inland Waters. Weikersheim : Backhuys Publ., 2016. 97 p.

35. Legendre P., Legendre L. Numerical Ecology. Oxford : Elsevier, 2012. 990 p.

36. Litchman E., Ohman M. D., Kiorboe T. Trait-based Approaches to Zooplankton Communities // J. of Plankton Research. 2013. Vol. 35. P. 473 – 484.

37. Obertegger U., Smith H. A., Flaim G., Wallace R. L. Using the Guild Ratio to Characterize Pelagic Rotifer Communities // Hydrobiologia. 2011. Vol. 662. P. 157 – 162.

38. Padisàk J., Crossetti L., Naselli-Flores L. Use and Misuse in the Application of the PhytoPlankton Functional Classification : A Critical Review With Updates // Hydrobiologia. 2009. Vol. 621. P. 1 – 19.

39. Pavoine S., Ricotta C. Functional and Phylogenetic Similarity Among Communities // Methods in Ecology and Evolution. 2014. Vol. 5, iss. 7. P. 666 – 675.

40. Pomerleau C., Sastri A. R., Beisner B. E. Evaluation of Functional Trait Diversity for Marine Zooplankton Communities in the Northeast Subarctic Pacific Ocean // J. Plankton Research. 2015. Vol. 37. P. 712 – 726.

41. Raunkiær Ch. Plant Life Forms / transl. from Danish by H. Gilbert-Carter. Oxford : Clarendon Press, 1937. 104 p.

42. Reynolds C. S., Huszar V., Kruk C., Naselli-Flores L., Melo S. Towards a Functional Classification of the Freshwater Phytoplankton // J. Plankton Research. 2002. Vol. 24, № 5. P. 417 – 428.

43. Rousseeuw P. J. Silhouettes : A Graphical Aid to the Interpretation and Validation of Cluster Analysis // J. Computational and Applied Mathematics. 1987. Vol. 20. P. 53 – 65.

44. Symstad A. J., Siemann E., Haarstad J. An Experimental Test of the Effect of Plant Functional Group Diversity on Arthropod Diversity // Oikos. 2000. Vol. 89, iss. 2. P. 243 – 253.

45. Tilman D., Knops J., Wedin D., Reich P., Ritchie M., Siemann E. The Influence of Functional Diversity and Composition on Ecosystem Processes // Science. 1997. Vol. 277. P. 1300 – 1302.

46. Violle C., Navas M., Vile D., Kazakou E., Fortunel C., Hummel I., Garnier E. Let the Concept of Trait be Functional! // Oikos. 2007. Vol. 116, iss. 5. P. 882 – 892.

47. Vogt R. J., Peres-Neto P. R., Beisner B. Using Functional Traits to Investigate the Determinants of Crustacean Zooplankton Community Structure // Oikos. 2013. Vol. 122, iss. 12. Р. 1700 – 1709.

48. Walker B. H. Biodiversity and Ecological Redundancy // Conservation Biology. 1991. Vol. 8. P. 18 – 23.