Современный пыльцевой дождь гор бале (Эфиопия) в высотном градиенте

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты изучения современного пыльцевого дождя вдоль высотного градиента (1580-4110 м н.у.м.) в национальном парке горы Бале (Эфиопия, Восточная Африка). Исследовано содержимое семи искусственных пыльцевых ловушек из семи растительных сообществ, соответствующих разным высотным поясам. Показано, что в большинстве случаев пыльцевые спектры отражают доминантные таксоны растительных сообществ. Однако из-за низкой пыльцевой продукции, ритмики цветения и локальных особенностей растительного покрова пыльца некоторых широко распространенных растений может быть плохо представлена в спектрах. Дальний занос пыльцы отмечен во всех растительных сообществах, однако наиболее он выражен в открытых сообществах.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. А. Савина

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: kuzmicheva.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинский пр., 33, Москва, 119071

Е. А. Кузьмичева

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kuzmicheva.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинский пр., 33, Москва, 119071

Е. Э. Северова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; MSU-BIT University

Email: kuzmicheva.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинские горы, 1, Москва, 119991; Schenzhen, 518172 China

Б. Ф. Хасанов

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН; Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Email: kuzmicheva.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинский пр., 33, Москва, 119071; Покровский бул., 11, Москва, 109028

В. В. Гирма

Addis Ababa University

Email: kuzmicheva.evgeniya@gmail.com
Эфиопия, P.O. Box Addis Ababa, 1176

С. Немомисса

Addis Ababa University

Email: kuzmicheva.evgeniya@gmail.com
Эфиопия, P.O. Box Addis Ababa, 1176

О. А. Крылович

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: kuzmicheva.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинский пр., 33, Москва, 119071

А. Б. Савинецкий

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН

Email: kuzmicheva.evgeniya@gmail.com
Россия, Ленинский пр., 33, Москва, 119071

Список литературы

  1. Носова М. Б. Исследования современных пыльцевых спектров: инструменты, подходы, современные направления // Бот. жур. 2020. Т. 105. № 12. С. 1147–1168. https://doi.org/10.31857/S0006813620120145
  2. African Pollen Database [Electronic resource]. 2005. URL: http://apd.sedoo.fr/pollen/
  3. Bajpai A., Singh A. K., Ravishankar H. Reproductive phenology, flower biology and pollination in jamun (Syzygium cuminii L.) // Indian J. Hortic. 2012. V.69. №3. P. 416–419.
  4. Behling H., Cohen M. C.L., Lara R. J. Studies on Holocene mangrove ecosystem dynamics of the Bragança Peninsula in North-Eastern Pará, Brazil // Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol. 2001. V. 167. P. 225–242. https://doi.org/10.1016/S0031-0182(00)00239-X
  5. Bittner L., Bliedtner M., Grady D., Gil-Romera G., Martin-Jones C., Lemma B., Mekonnen B., Lamb H. F., Yang H., Glaser B., Szidat S., Salazar G., Rose N. L., Opgenoorth L., Miehe G., Zech W., Zech M. Revisiting afro-alpine Lake Garba Guracha in the Bale Mountains of Ethiopia: rationale, chronology, geochemistry, and paleoenvironmental implications // J. Paleolimnol. 2020. V. 64. P. 293–314. https://doi.org/10.1007/s10933-020-00138-w
  6. Bonnefille R. Evidence for a cooler and drier climate in the Ethiopian uplands towards 2.5 Myr ago // Nature. 1983. V. 303. № 5917. P. 487–491. https://doi.org/10.1038/303487a0
  7. Bonnefille R., Buchet G., Friis I., Kelbessa E., Mohammed M. U. Modern pollen rain on an altitudinal range of forests and woodlands in South West Ethiopia // Opera Botanica. 1993. V. 121. P. 71–84.
  8. Bush M. B., Correa‐Metrio A., van Woesik R., Collins A., Hanselman J., Martinez P., McMichael C.N. Modern pollen assemblages of the Neotropics // J. Biogeogr. 2021. V. 48. № 1. P. 231–241. https://doi.org/10.1111/jbi.13960
  9. Bussmann R. W. The forest vegetation of Harenna escarpment (Bale Province, Ethiopia) – syntaxomomy and phytogeographical affinities // Phytocoenologia. 1997. V. 27. № 1. P. 1–23. https://doi.org/10.1127/phyto/27/1997/1
  10. Bussmann R. W. Vegetation zonation and nomenclature of African mountains – an overview // Lyonia. 2006. V. 11. № 1. P. 41–66.
  11. Faegri K., Iversen J. Textbook of pollen analysis. 3d ed. New York: Hafner Press, 1975. 295 p.
  12. Feyissa T., Nybom H., Bartish I. V., Welander M. Analysis of genetic diversity in the endangered tropical tree species Hagenia abyssinica using ISSR markers // Genet. Resour. Crop Evol. 2007. V. 54. P. 947–958. https://doi.org/10.1007/s10722-006-9155-8
  13. Friis I. Zonation of the forest vegetation on the south slopes of Bale Mountains, South Ethiopia // Sinet: Ethiopian Journal of Science. 1986. Suppl. 9. P. 29–44.
  14. Geeraert L., Aerts R., Jordaens K., Dox I., Wellens S., Couri M., Berecha G., Honnay O. Intensification of Ethiopian coffee agroforestry drives impoverishment of the Arabica coffee flower visiting bee and fly communities // Agrofor. Syst. 2019. V. 93. P. 1729–1739. https://doi.org/10.1007/s10457-018-0280-0
  15. Gil-Romera G., Adolf C., Benito B. M., Bittner L., Johansson M. U., Grady D. A., Lamb H. F., Lemma B., Fekadu M., Glaser B., Mekonnen B., Sevilla-Callejo M., Zech M., Zech W., Miehe G. Long-term fire resilience of the Ericaceous Belt, Bale Mountains, Ethiopia // Biol Lett. 2019. V. 15. № 7. 20190357. https://doi.org/10.1098/rsbl.2019.0357
  16. Githumbi E. N. Holocene environmental and human interactions in East Africa: PhD Thesis. York: University of York, 2017. 213 p.
  17. Gosling W. D., Miller C. S., Livingstone D. A. Atlas of the tropical West African pollen flora // Rev. Palaeobot. Palynol. 2013. V. 199. P. 1–135. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2013.01.003
  18. Grimm E. C. TGView [software]. Ver. 2.0.2. Illinois State Museum, Springfield, 2004.
  19. Hamilton A. C. Environmental history of East Africa. A Study of the Quaternary. London: Acad. Press, 1982. 328 p.
  20. Haselhorst D. S., Moreno J. E., Punyasena S. W. Assessing the influence of vegetation structure and phenological variability on pollen-vegetation relationships using a 15-year Neotropical pollen rain record // J Veg Sci. 2020. V. 31. P. 606–615. https://doi.org/10.1111/jvs.12897
  21. Hedberg O. Altitudinal zonation of the vegetation on the East African Mountains // Bot. J. Linn. Soc. Botany. 1955. V. 165. № 2. P. 134–136. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.1955.tb00730.x
  22. Hicks S., Ammann B., Latalowa M., Pardoe H. S., Tinsley H. European Pollen Monitoring Programme. Project description and Guidelines. Oulu: Oulu University Press, 1996. 28 p.
  23. Hicks S., Hyvärinen H. Pollen influx values measured in different sedimentary environments and their palaeoecological implications // Grana. 1999. V.38. №4. P. 228–242. https://doi.org/10.1080/001731300750044618
  24. Hillman J. C. The Bale Mountains National Park area, Southeast Ethiopia, and its management // Mt. Res. Dev. 1988. V. 8. № 2–3. P. 253–258. https://doi.org/10.2307/3673456
  25. Jantz N., Homeier J., León-Yánez S., Moscoso A., Behling H. Trapping pollen in the tropics – comparing modern pollen rain spectra of different pollen traps and surface samples across Andean vegetation zones // Rev. Palaeobot. Palynol. 2013. V. 193. P. 57–69. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2013.01.011
  26. Julier A. C.M., Jardine P. E., Adu-Bredu S., Coe A. L., Fraser W. T., Lomax B. H., Malhi Y., Moore S., Gosling W. D. Variability in modern pollen rain from moist and wet tropical forest plots in Ghana, West Africa // Grana. 2019. V. 58. № 1. P. 45–62. https://doi.org/10.1080/00173134.2018.1510027
  27. Julier A. C.M., Manzano S., Razanatsoa E., Razafimanantsoa A. H.I. Modern pollen studies from tropical Africa and their use in palaeoecology // Quaternary vegetation dynamics – the African Pollen Database. Ed. Runge J. Leiden: CRC Press; 2021. P. 317–348. https://doi.org/10.1201/9781003162766-21
  28. Kershaw A. P., Strickland K. M. A 10 year pollen trapping record from rainforest in northeastern Queensland, Australia // Rev. Palaeobot. Palynol. 1990. V. 64. № 1–4. P. 281-288. https://doi.org/10.1016/0034-6667(90)90143-7
  29. Kidane Y., Stahlmann R., Beierkuhnlein C. Vegetation dynamics, and land use and land cover change in the Bale Mountains, Ethiopia // Environ. Monit. Assess. 2012. V. 184. P. 7473–7489. https://doi.org/10.1007/s10661-011-2514-8
  30. Kuzmicheva EA., Debella H. J., Khasanov B. F., Krylovich O. A., Girmay W., Vasyukov D. D., Yirga S., Savinetsky A. B. Ecosystems` history of the Bale Mountains // Ethiopian Journal of Biological Sciences. 2017. V. 16. P. 61–94.
  31. Kuzmicheva E. A., Khasanov B. F., Krylovich O. A., Debella H. J., Worku W. G., Yirga S., Savinetsky A. B. Vegetation and climate history of the Harenna Forest (Bale Mountains, Ethiopia) in the Holocene // Biol. Bull. 2018. V. 45. № 6. P. 537–548. https://doi.org/10.1134/S1062359018060067
  32. Lisitsyna O. V., Hicks S., Huusko A. Do moss samples, pollen traps and modern lake sediments all collect pollen in the same way? A comparison from the forest limit area of northernmost Europe // Veg. Hist. Archaeobot. 2012. V. 21. P. 187–199. https://doi.org/10.1007/s00334-011-0335-x
  33. Magri D., Di Rita F. Archaeopalynological preparation techniques // Plant microtechniques and protocols / Eds Yeung E. C.T., Stasolla C., Sumner M. J., Huang B. G. New York: Springer, 2015. P. 495–506. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19944-3_27
  34. Martin A. C., Harvey W. J. The Global Pollen Project: a new tool for pollen identification and the dissemination of physical reference collections // Methods Ecol Evol. 2017. V. 8. P. 892–897. https://doi.org/10.1111/2041-210X.12752
  35. Matthias I., Semmler M. S.S., Giesecke T. Pollen diversity captures landscape structure and diversity // J. Ecol. 2015. V. 103. P. 880–890. https://doi.org/10.1111/1365-2745.12404
  36. Messerli B., Winiger M. Climate, environmental change and resources of the African mountains from the Mediterranean to the Equator // Mt. Res. Dev. 1992. V. 12. № 4. P. 315–336. https://doi.org/10.2307/3673683
  37. Miehe S., Miehe G. Ericaceous forests and heathlands in the Bale Mountains of South Ethiopia: ecology and man’s impact. Hamburg: T. Warnke, 1994. 206 p.
  38. Mohammed M. U., Bonnefille R. A late Glacial/late Holocene pollen record from a highland peat at Tamsaa, Bale Mountains, south Ethiopia // Glob. Planet. Change. 1998. V. 16–17. P. 121–129. https://doi.org/10.1016/S0921-8181(98)00025-3
  39. Montagna T., Silva J. Z., Pikart T. G., Reis M. S. Reproductive ecology of Ocotea catharinensis, an endangered tree species // Plant Biol. 2018. V. 20. 5. P. 926–-935. https://doi.org/10.1111/plb.12847
  40. Moore P. D., Webb J. A., Collison M. E. Pollen analysis. 2nd Edition. Oxford: Blackwell, 1991. 216 p.
  41. Negash L. A selection of African native trees: biology, uses, propagation and restoration techniques. Addis Ababa, 2021. 621 p.
  42. Niemann H., Brunschön C., Behling H. Vegetation/modern pollen rain relationship along an altitudinal transect between 1920 and 3185 m a.s.l. in the Podocarpus National Park region, southeastern Ecuadorian Andes // Rev. Palaeobot. Palynol. 2010. V. 159. P. 69–80. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2009.11.001
  43. Orwa C., Mutua A., Kindt R., Jamnadass R., Anthony S. Syzygium guineense (Willd.) DC. // Agroforestry Database: A Tree Reference and Selection Guide, Version 4.0. 2009. 5 p.
  44. PalDat – Palynological Database. 2000. URL: https://www.paldat.org/
  45. Page J. S. A scanning electron microscope survey of grass pollen // Kew Bull. 1978. V. 32. № 2. P. 313–319. https://doi.org/10.2307/4117102
  46. Pattemore D. E. Pollination // Encyclopedia of applied plant sciences. 2nd ed. / Eds Thomas B., Murray B. G., Murphy D. J. Amsterdam: Elsevier, 2017. P. 309–320. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394807-6.00044-7
  47. Pereira Nunes C. E., Vallejo-Marín M. How much pollen do beelike floral vibrations remove from different types of anthers? // Int. J. Plant Sci. 2022. V. 183. № 9. P. 768–776. https://doi.org/10.1086/722296
  48. Raju A. J.S., Krishna J. R., Chandra P. H. Reproductive ecology of Syzygium alternifolium (Myrtaceae) an endemic and endangered tropical tree species in the southern Eastern Ghats of India // Journal of Threatened Taxa. 2014. V. 6. № 9. P. 6153–6171. https://doi.org/10.11609/JoTT.o3768.6153-71
  49. Reille M. Pollen et spores d’Europe et d’Afrique du Nord. Suppl. 2. Marseille: Laboratoire de Botanique historique et Palynologie, 1998. 525 p.
  50. Sattarian A. Contribution to the biosystematics of Celtis L. (Celtidaceae) with special emphasis on the African species. Ph.D. dissertation. Wageningen: Wageningen Universiteit, 2006. 142 P. https://doi.org/10.18174/121819
  51. Schüler L., Hemp A., Behling H. Relationship between vegetation and modern pollen-rain along an elevational gradient on Kilimanjaro, Tanzania // Holocene. 2014. V. 24. № 6. P. 702–713. https://doi.org/10.1177/0959683614526939
  52. Schüler L., Hemp A. Atlas of pollen and spores and their parent taxa of Mt Kilimanjaro and tropical East Africa // Quat. Int. 2016. V. 425. P. 301–386. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2016.07.038
  53. Sertse D., Disasa T., Bekele K., Alebachew M., Kebede Y., Eshete N., Eshetu S. Mass flowering and death of bamboo: a potential threat to biodiversity and livelihoods in Ethiopia // J. Bio. Env. Sci. 2011. V. 1. № 5. P. 16–25.
  54. Severova E. E., Nilova M. V., Devyatov A. G., Volkova O. A., Mayorov S. R., Polevova S. V., Platonova A. G., Rudko A. I., Filin V. R., Firnin D. M. Botany-collection.bio.msu.ru: information system on plant morphology and anatomy // Moscow Univ. Biol. Sci. Bull. 2016. V. 71. P. 126–127. https://doi.org/10.3103/S0096392516030111
  55. Stockmarr J. Determination of spore concentration with an electronic particle counter // Geological Survey of Denmark Yearbook. 1973. V. 1972. P. 87–89.
  56. Tauber H. A static non‐overload pollen collector // NewPhytol. 1974. V. 73. № 2. P. 359–369. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.1974.tb04770.x
  57. The Angiosperm Phylogeny Group. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV // Bot. J. Linn. Soc. 2016. V. 181. № 1. P. 1–20. https://doi.org/10.1111/boj.12385
  58. Tomlinson P. B., Braggins J. E., Rattenbury J. A. Pollination drop in relation to cone morphology in Podocarpaceae: a novel reproductive mechanism // Am. J. Bot. 1991. V. 78. № 9. P. 1289–1303. https://doi.org/10.2307/2444932
  59. Uhlig S. K. Mountain forests and the upper tree limit on the Southeastern Plateau of Ethiopia // Mt. Res. Dev. 1988. V. 8. № 2–3. P. 227–234. https://doi.org/10.2307/3673452
  60. Uhlig S. K., Uhlig K. Studies on the altitudinal zonation of forests and alpine plants in the central Bale Mountains, Ethiopia // Mt. Res. Dev. 1991. V. 11. № 2. P. 153–156. https://doi.org/10.2307/3673574
  61. Umer M., Lamb H. F., Bonnefille R., Lézine A. M., Tiercelin J. J., Gibert E., Cazet J. P., Watrin J. Late Pleistocene and Holocene vegetation history of the Bale Mountains, Ethiopia // Quat. Sci. Rev. 2007. V. 26. № 17–18. P. 2229–2246. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2007.05.004
  62. Verlhac L., Izumi K., Lézine A. M., Lemonnie, K., Buchet G., Achoundong G., Tchiengué B. Altitudinal distribution of pollen, plants and biomes in the Cameroon highlands // Rev. Palaeobot. Palynol. 2018. V. 259. P. 21–28. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2018.09.011
  63. Woldu Z., Feoli E., Nigatu L. Partitioning an elevation gradient of vegetation from Southeastern Ethiopia by probabilistic methods // Vegetatio. 1989. V. 81. № 1–2. P. 189–198. https://doi.org/10.1007/BF00045524
  64. Wubie A. J., Bezabeh A., Kebede K. Floral phenology and pollen potential of honey bee plants in North-East dry land areas of Amhara region, Ethiopia // Journal of Agriculture and Veterinary Science. 2014. V. 7. № 5. P. 36–49. https://doi.org/10.9790/2380-07513649

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематическое изображение модифицированной пыльцевой ловушки Бехлинга, экспонировавшейся в горах Бале (Эфиопия) в течение 1 года (переработано из Jantz et al., 2013).

Скачать (470KB)
Метаданные
3. Рис. 2. a) Схематический профиль гор Бале, ориентированный в направлении юго-запад – северо-восток, с указанием расположения пыльцевых ловушек (переработано из Miehe, Miehe, 1994); б) Карта района исследований и расположения пыльцевых ловушек. CAS – каркасово-афрокарповый лес с Coffea arabica; PSS – среднегорный лес c преобладанием Syzygium и Pouteria; BS – бамбуковый пояс с преобладанием Oldeania alpina; AA – афро-альпийский высокогорный пояс; EN – вересковый пояс; HJN – хагениево-можжевеловый лес; AJN – афрокарпово-можжевеловый лес с Hagenia abyssinica.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Наиболее часто встречающиеся и неопределенные палинотипы, обнаруженные в модицифированных пыльцевых ловушках Бехлинга, экспонировавшихся в горах Бале (Эфиопия) в течение года. 1–2 – Afrocarpus, 3 – Cupressaceae, 4 – Ericaceae, 5–6 – Sapindaceae, 7–8 – Hagenia, 9–10 – Asteraceae (Asteroideae), 11–12 – Oleaceae, 13 – Poaceae, 14–15 – Hypericum, 16–17 – Macaranga, 18–19 – Nuxia, 20 – Urticaceae, 21 – Syzygium, 22–23 – PT 17161, 24 – PT191611, 25 – PT191616, 26 – PT211621.

Скачать (732KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Процентная диаграмма доминирующих палинотипов в спектрах современного пыльцевого дождя в разных растительных сообществах гор Бале. Кружком отмечены палинотипы, содержание которых меньше или равно 2%. AP/NAP – соотношение содержания пыльцы древесных (AP) и недревесных (NAP) палинотипов. CAS – каркасово-афрокарповый лес с Coffea arabica; PSS – среднегорный лес c преобладанием Syzygium и Pouteria; BS – бамбуковый пояс с преобладанием Oldeania alpina; AA – афро-альпийский высокогорный пояс; EN – вересковый пояс; HJN – хагениево-можжевеловый лес; AJN – афрокарпово-можжевеловый лес с Hagenia abyssinica.

Скачать (478KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Диаграмма скоростей аккумуляции пыльцы доминирующих палинотипов в спектрах современного пыльцевого дождя в разных растительных сообществах гор Бале (п.з. см-2 год-1) (значения уменьшены в 100 раз). CAS – каркасово-афрокарповый лес с Coffea arabica; PSS – среднегорный лес c преобладанием Syzygium и Pouteria; BS – бамбуковый пояс с преобладанием Oldeania alpina; AA – афро-альпийский высокогорный пояс; EN – вересковый пояс; HJN – хагениево-можжевеловый лес; AJN – афрокарпово-можжевеловый лес с Hagenia abyssinica.

Скачать (887KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Суммарная скорость аккумуляции пыльцы (п.з. см–2 год–1). CAS – каркасово-афрокарповый лес с Coffea arabica; PSS – среднегорный лес c преобладанием Syzygium и Pouteria; BS – бамбуковый пояс с преобладанием Oldeania alpina; AA – афро-альпийский высокогорный пояс; EN – вересковый пояс; HJN – хагениево-можжевеловый лес; AJN – афрокарпово-можжевеловый лес с Hagenia abyssinica.

Скачать (177KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025