Мониторинг популяции Dactylorhiza maculata (Orchidaceae, Liliopsida) в Республике Коми (Европейская Россия)

Представлены результаты многолетнего (2009 – 2025 гг.) изучения популяции орхидеи Dactylorhiza maculata (L.) Soó на территории Республики Коми. Обнаружены достоверные корреляционные связи ее численности с суммой активных температур текущего вегетационного периода. В холодные годы численность падает, затем при наступлении благоприятных погодных условий восстанавливается, оставаясь стабильной на протяжении многих лет. Выявлено, что на число ювенильных и генеративных растений оказывают влияние погодные условия предыдущего вегетационного периода: на количестве молодых особей положительно сказываются осадки во время рассыпания семян (в конце августа) и отрицательно – сумма активных температур всего периода, на число генеративных растений отрицательно влияют осадки во вторую декаду июля. Теплое начало текущего вегетационного сезона положительно сказывается на размерах листьев, остальные морфометрические параметры растений в основном связаны с погодными условиями предыдущего года. Завязываемость плодов довольно высокая (48.2%), она не коррелирует ни с погодными условиями, ни с размером соцветия или высотой растений, самоопыление отсутствует. Выявлена изменчивость размеров семян и зародышей по годам, связанная с температурой во второй декаде августа. В коробочке D. maculata в разные годы образуется от 2623 до 4482 семян, реальная семенная продуктивность особи составляет 35240 – 44429 шт. Число семян в коробочке положительно связано с осадками в начале августа, а реальная семенная продуктивность особи – с температурой в конце июня текущего вегетационного сезона. Большая численность исследуемой популяции (около 3 тыс. растений), соответствие онтогенетического спектра базовому спектру вида, довольно высокая доля молодых особей (в среднем 15.9%) и хорошая эффективность опыления свидетельствуют об устойчивом ее состоянии. Вид больше всего выигрывает от теплого летнего сезона и дождливого августа.

1. 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, pp. 1128–1137. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1979.tb06332.x

2. Arditti J., Ghani A. K. A. Tansley Review No. 110. Numerical and physical properties of orchid seeds and their biological implications. The New Phytologist, 2000, vol. 145, no. 3, pp. 367–421. https://doi.org/10.1046/j.1469-8137.2000.00587.x

3. Blinova I. V. Specific features of the ontogeny in some root-tuber orchids (Orchidaceae) in the extreme North. Botanicheskiy zhurnal, 1998, vol. 83, no. 1, pp. 85–94 (in Russian).

4. Blinova I. V. Populations of orchids at the northern limit of their distribution (Murmansk Oblast): Effect of climate. Russian Journal of Ecology, 2008, vol. 39, iss. 1, pp. 26–33. https://doi.org/10.1134/S1067413608010050

5. Cozzolino S., Widmer A. Orchid diversity: An evolutionary consequence of deception? Trends in Ecology & Evolution, 2005, vol. 20, iss. 9, рр. 487–494. https://doi.org/10.1016/j.tree.2005.06.004

6. Fardeeva M. B., Chizhikova N. A., Shafigullina N. R. Habitat Features and Population Status of Dactylorhiza maculata (L.) Soó (Orchidaceae) on the Southern Border of the Range in the Volga-Kama Reserve (Republic of Tatarstan). Contemporary Problems of Ecology, 2024, vol. 17. no. 6, рр. 892–906. https://doi.org/10.1134/S1995425524700641

7. Fay M. F., Pailler T., Dixon K. W. Orchid conservation: Making the links. Annals of Botany, 2015, vol. 116, iss. 3, pp. 377–379. https://doi.org/10.1093/aob/mcv142

8. Gale S. W., Fischer G. A., Cribb P. J., Fay M. F. Orchid conservation: Bridging the gap between science and practice. Botanical Journal of the Linnenian Society, 2018, vol. 186, iss. 4, pp. 425–434. https://doi.org/10.1093/botlinnean/boy003

9. García M. B., Pico F. X., Ehrlén J. Life span correlates with population dynamics in perennial herbaceous plants. American Journal of Botany, 2008, vol. 95, iss. 2, рр. 258–262. https://doi.org/10.3732/ajb.95.2.258

10. Givnish T. J., Spalink D., Ames M., Lyon S. P., Hunter S. J., Zuluaga A., Iles W. J., Clements M. A., Arroyo M. T., Leebens-Mack J., Endara L., Kriebel R., Neubig K. M., Whitten W. M., Williams N. H., Cameron K. M. Orchid phylogenomics and multiple drivers of their extraordinary diversification. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 2015, vol. 282, iss. 1814, art. 20151553. https://doi.org/10.1098/rspb.2015.1553

11. Healey P. L., Michaud J. D., Arditti J. Morphometry of Orchid Seeds. III. Native California and Related Species of Goodyera, Piperia, Platanthera and Spiranthes. American Journal of Botany, 1980, vol. 67, iss. 4, pp. 508–518. https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1980.tb07678.x

12. Kirillova I. A., Kirillov D. V. Reproduction biology of Gymnadenia conopsea (L.) R. Br. (Orchidaceae) on its northern distribution border. Contemporary Problems of Ecology, 2015, vol. 8, no. 4, pp. 512–522. https://doi.org/10.1134/S1995425515040095

13. Kirillova I. A., Kirillov D. V. Dactylorhiza maculata (L.) Soó (Orchidaceae) in the Komi Republic: Coenopopulation structure and repruductive biology. Proceedings of the Komi Science Centre of the Ural Division of the Russian Academy of Sciences, 2017, no. 3(31), рр. 5–14 (in Russian).

14. Kirillova 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, рр. 173–192. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2022-2-173-192 (in Russian)

15. Kirillova I. A., Kirillov D. V. Population dynamics and seed productivity of Dactylorhiza maculata (Orchidaceae) population in the Komi Republic (European Russia) as a response to the effects of weather factors. Nature Conservation Research, 2024, vol. 9, no. 3, pp. 47–60. http://dx.doi.org/10.24189/ncr.2024.019 (in Russian).

16. Kirillova I. A., Kirillov D. V. Impact of weather conditions and inflorescence size on the reproductive success of Dactylorhiza traunsteineri (Orchidaceae). Contemporary Problems of Ecology, 2025, vol. 18, рр. 537–545. https://doi.org/10.1134/S1995425525700167

17. Koivisto A. M., Vallius E., Salonen V. Pollination and reproductive success of two colour variants of a deceptive orchid, Dactylorhiza maculata (Orchidaceae). Nordic Journal of Botany, 2002, vol. 22, iss. 1, рр. 53–58. https://doi.org/10.1111/j.1756-1051.2002.tb01621.x

18. Kulikov P. V., Philippov E. G. Reproductive strategy of orchids in moderate Zone. In: Batygina T. B., ed. Embryology of Flowering Plants. Terminology and Concepts. Vol. 3: Reproductive Systems. Saint Petersburg, Mir i semya, 2000, pp. 510–513 (in Russian).

19. Mclaughlin B. C., Zavaleta E. S. Predicting species responses to climate change: Demography and climate microrefugia in California valley oak (Quercus lobata). Global Change Biology, 2012, vol. 18, iss. 7, рр. 2301–2312. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2011.02630.x

20. Micheneau C., Johnson S. D., Fay M. F. Orchid pollination: From Darwin to the present day. Botanical Journal of the Linnean Society, 2009, vol. 161, iss. 1, рр. 1–19. https://doi.org/10.1111/j.1095-8339.2009.00995.x

21. Nicolè F., Dahlgren J. P., Vivat A., Till-Bottraud I., Ehrlén J. Interdependent effects of habitat quality and climate on population growth of an endangered plant: Climate, environment and population growth. Journal of Ecology, 2011, vol. 99, iss. 5, рр. 1211–1218. https://doi.org/10.1111/j.1365-2745.2011.01852.x

22. Niiniaho J. The Role of Geitonogamy in the Reproduction Success of a Nectarless Dactylorhiza maculata (Orchidaceae). Thesis Mr. Sci. Jyväskylä, University of Jyväskylä, 2011. 18 p.

23. 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).

24. Poinar Jr. G., Rasmussen F. N. Orchids from the past, with a new species in Baltic amber. Botanical Journal of the Linnean Society, 2017, vol. 183, iss. 3, рр. 327–333. https://doi.org/10.1093/botlinnean/bow018

25. R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Vienna, Austria, 2020. Available at: http://www.R–project.org (accessed December 27, 2024).

26. Ramírez S. R., Gravendeel B., Singer R. B., Marshall C. R., Pierce N. E. Dating the origin of the Orchidaceae from a fossil orchid with its pollinator. Nature, 2007, vol. 448, iss. 7157, рр. 1042–1045. https://doi.org/10.1038/nature06039

27. Rasmussen H. N., Rasmussen F. N. Orchid mycorrhiza: implications of a mycophagous life style. Oikos, 2009, vol. 118, iss. 3, рр. 334–345. https://doi.org/10.1111/j.1600-0706.2008.17116.x

28. Red Date Book of the Komi Republic. Syktyvkar, Komi respublikanskaia tipografiia, 2019. 768 р. (in Russian).

29. Sonkoly J. E., Vojtkó A., Török P., Illyés Z., Sramkó G., Tökölyi J., Molnár V. A. Higher seed number compensates for lower fruit-set of deceptive orchids. Journal of Ecology, 2015, vol. 104, no. 2, рр. 343–351. https://doi.org/10.1111/1365-2745.12511

30. Timsina B., Kindlmann P., Münzbergová Z., Rokaya M. B. Six-year demographic study of the terrestrial orchid, Crepidium acuminatum: Implications for conservation. Frontiers in Ecology and Evolution, 2021, vol. 9, art. 676993. https://doi.org/10.3389/fevo.2021.676993

31. Tye M., Dahlgren J. P., Øien D. I., Moen A., Sletvold N. Demographic responses to climate variation depend on spatial-and life history-differentiation at multiple scales. Biological Conservation, 2018, vol. 228, рр. 62–69. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2018.10.005

32. Vakhrameeva M. G. Genus Dactylorhiza. In: Biological Flora of the Moscow Region. Moscow, Grif & K Publ., 2000, iss. 14, pp. 55–86 (in Russian).

33. Vakhrameeva M. G., Varlygina T. I., Tatarenko I. V. Orchids of Russia (Biology, Ecology and Protection). Moscow, KMK Scientific Press, 2014. 437 p. (in Russian).

34. Vallius E. Position-dependent reproductive success of flowers in Dactylorhiza maculata (Orchidaceae). Functional Ecology, 2000, vol. 14, no. 5, рр. 573–579. https://doi.org/10.1046/j.1365-2435.2000.t01-1-00450.x

35. Waterman R. J., Bidartondo M. I. Deception above, deception below: Linking pollination and mycorrhizal biology of orchids. Journal of Experimental Botany, 2008, vol. 59, iss. 5, рр. 1085–1096, https://doi.org/10.1093/jxb/erm366

36. White E. R. Minimum time required to detect population trends: the need for long-term monitoring programs. BioScience, 2019, vol. 69, iss. 1, рр. 40–46, https://doi.org/10.1093/biosci/biy144

37. Zlobin Yu. A. Population Ecology of Plants: A Modern Condition, Points of Grows. Sumy, Universitetskaya Kniga, 2009. 263 р. (in Russian).

38. Zlobin Yu. A., Sklyar V. G., Klimenko A. A. Populations of Rare Plant Species: Theoretical Bases and Methodology of Study. Sumi, Universitetskaya kniga, 2013. 439 p. (in Russian).