Linear growth and production of Sphagnum mosses in the middle taiga zone of West Siberia

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The data of linear increase of three Sphagnum species in the middle taiga of Western Siberia are presented for the period of the last 3 years. Linear increments of hummock species S. fuscum and S. magellanicum have similar dynamics, both for years and for study sites, and depend on the annual and summer precipitation. The average growth rate of S. fuscum and S. magellanicum ranged from 0.05 to 0.25 mm/day depending on a year and a study site. Linear increment of hollow species S. balticum is 30% higher than the linear growth of hummock species and has 2 peaks: in spring and in summer. The S. balticum growth rate reaches maximum in summer (0.55 mm per day) having an average rate of 0.23 mm per day. Primary production of S. fuscum is higher than that of S. magellanicum and varies for both species from year to year and between study sites. Production of S. magellanicum is highest in the west of the middle taiga decreasing gradually to the east.

About the authors

N. P. Kosykh

ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Author for correspondence.
Email: npkosykh@mail.ru
Russian Federation, Новосибирск

N. G. Koronatova

ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Email: npkosykh@mail.ru
Russian Federation

E. D. Lapshina

Югорский государственный университет

Email: npkosykh@mail.ru
Russian Federation

N. V. Filippova

Югорский государственный университет

Email: npkosykh@mail.ru
Russian Federation

E. K. Vishnyakova

ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Email: npkosykh@mail.ru
Russian Federation, Новосибирск

V. A. Stepanova

ФГБУН Институт почвоведения и агрохимии СО РАН

Email: npkosykh@mail.ru
Russian Federation, Новосибирск

References

  1. Базилевич Н. И. 1993. Биологическая продуктивность экосистем Северной Евразии. М.: Наука. 295 с.
  2. Бегак Д.А. 1928. Прирост Торфяника «Галицкий мох» // Труды Научно-исслед. Торфян. Инст. Вып. 1.
  3. Васильев С.В., Перегон А.М. 2003. Среднемасштабное ландшафтное картографирование болотных и заболоченных территорий (на примере Васюганского болотного комплекса) // Вестник ТГУ. №7. С. 38-48.
  4. Грабовик С.И. 1994. Влияние климатических условий на линейный прирост сфагновых мхов в Южной Карелии // Ботанический журнал. Т. 79. № 4. С. 81-86.
  5. Грабовик С.И. 2000. Динамика годичного прироста у некоторых видов Sphagnum L. в различных комплексах болот Южной Карелии // Растительные ресурсы. Вып. 2. С. 62-68.
  6. Грабовик С.И. 1998. Экологические особенности размножения сфагновых мхов // Ботанический журнал. Т. 83. № 4. С. 92-96.
  7. Косых Н.П., Коронатова Н.Г. 2014. Изменение линейного прироста и продукции двух видов сфагновых мхов по широтному градиенту // Торфяники Западной Сибири и цикл углерода: Матер-лы IV Междунар. Полевого симп. (Новосибирск, 4-17 августа 2014) / Под ред. А.А. Титляновой, М.И. Дергачевой. Томск: Изд-во ТГУ. С. 186-188.
  8. Лисс О.Л., Абрамова Л.И., Авертов Н.А., Березина Н.А., Инишева Л.И., Курникова Т.В., Слука З.А., Толпышева Т.Ю., Шведчикова Н.К. 2001. Болотные системы Западной Сибири и их природоохранное значение. Тула: Гриф и Кº. С. 584.
  9. Максимов А.И. 1982. К вопросу о приросте сфагновых мхов // Комплексные исследования растительности болот Карелии / Под ред. В.Д. Лопатина, В.Ф. Юдина. Петрозаводск, Карельский филиал АН СССР. С. 170 -179.
  10. Мульдияров Е.Я., Лапшина Е.Д. 1983. Датировка верхних слоев торфяной залежи, используемой для изучения космических аэрозолей // Метеоритные и метеорные исследования. Новосибирск.: Наука, Сибирское отд-ние. С. 75-84.
  11. Расписание погоды [Электронный ресурс]: банк данных содержит гидрометеорологические данные наблюдений, выполненных на 13600 метеостанциях и поступающих с сервера данных международного обмена (NOAA), США, и автоматической системы передачи данных (АСПД). 2004. Росгидромет, Россия. СПб. URL: http://rp5.ru
  12. Титлянова А.А., Косых Н.П., Миронычева-Токарева Н.П. 2000. Прирост болотных растений // Сибирский экологический журнал. Т. 5. С. 653-658.
  13. Taro A., Warner B. G., Banner A. 2003. Growth of mosses in relation to climate factors in a hypermaritime coastal peatland in British Columbia, Canada // The Bryologist. V. 106 (4). P. 516-527.
  14. Bengtsson F., Granath G., Rydin H. 2016. Photosynthesis, growth, and decay traits in Sphagnum – a multispecies comparison // Ecology and Evolution. doi: 10.1002/ece3.2119
  15. Breeuwer A., Heijmans M. M.P.D., Robroek B. J.M., Berendse F. 2008. The effect of temperature on growth and competition between Sphagnum species // Oecologia. V. 156. P. 155-167. doi: 10.1007/s00442-008-0963-8.
  16. Clymo R.S. 1970. The growth of Sphagnum: methods of measurement // Journal of Ecology. Vol. 58. №1. P. 13-50.
  17. Crigal D.F. 1985. Sphagnum production in forested bogs of northern Minnesota // Canadian Journal of Botany. V. 63 (7). P. 1204-1207.
  18. Kirsten K., Mauritz M., Celis G., Salmon V., Crummer K.G., N. Susan M., Schuur E.A.G. 2015. Experimental Warming Alters productivity and isotopic signatures of tundra mosses // Ecosystems. doi: 10.1007/s10021-015-9884-7.
  19. Dorrepaal E., Aerts R., Cornelissen J. H.C., Callaghan T.V., Van Logtestijn R.S.P. 2003. Summer warming and increased winter snow cover affect Sphagnum fuscum growth, structure and production in a sub-arctic bog // Global Change Biology. V. 10. P. 93-104. doi: 10.1046/j.1529-8817.2003.00718.x
  20. Genet H., Oberbauer S.F., Colby S.J., Staudhammer C.L., Starr G. 2013. Growth responses of Sphagnum hollows to a growing season lengthening manipulation in Alaskan Arctic tundra // Polar Biology. V. 36. Р. 41-50.
  21. Grabovik Sv., Nazarova L. 2013. Linear increment of Sphagnum mosses on Karelian mires (Russia) // Arctoa. Vol. 22. P. 1-4.
  22. Granath G., Strengbom J., Rydin H. 2010. Rapid ecosystem shifts in peatlands: linking plant physiology and succession // Ecology. V. 91 (10). P. 3047-3056.
  23. Gunnarsson U. 2005. Global patterns of Sphagnum productivity // Journal of Bryoogy. V. 27. P. 269-279. doi: 10.1179/174328205X70029.
  24. Hájek T. 2009. Habitat and species controls on Sphagnum production and decomposition in a mountain raised bog // Boreal Environment Reesearch. V. 14. P. 947-958.
  25. Heijmans M.P.D., Berendse F., Arp W.J., Masselink Ab K., Klees H., De Visser W., Van Breemen N. 2001. Effects of elevated carbon dioxide and increased nitrogen deposition on bog vegetation in the Netherlands // Journal of Ecology. V. 89. P. 268-279.
  26. Kosykh N.P., Mironycheva-Tokareva N.P., Peregon A.M., and E.K. Parshina. 2008. Net primary production in peatlands of middle taiga region in western Siberia // Russian Journal of Ecology. V. 39(7). P. 466-474.
  27. Krebs M., Gaudig G., Joosten H. 2016. Record growth of Sphagnum papillosum in Georgia (Transcaucasus): rain frequency, temperature and microhabitat as key drivers in natural bogs // Mires and Peat. V. 18. Article 04. P. 1-16. doi: 10.19189/MaP.2015.OMB.190.
  28. Laine A., Eija J., Sanna E., E.Tuittila. 2011. Sphagnum growth processes and their interlinks // Oecologia. V. 167. P. 1115-1125.
  29. Loisel J., Gallego-Sala A.V., Yu Z. Global-scale pattern of peatland Sphagnum growth driven by photosynthetically active radiation and growing season length // Biogeosciences. V. 9. P. 2737-2746. doi: 10.5194/bg-9-2737-2012.
  30. Luken J.O. 1985. Zonation of Sphagnum mosses: Interactions among shoot growth, growth form, and water balance // The Briologist. V. 88 (4). P. 374-379.
  31. Mulligan R. C., Gignac L. D. 2001. Bryophyte community structure in a boreal poor fen: reciprocal transplants // Canadian Journal of Botany. V. 79. P. 404-411. doi: 10.1139/cjb-79-4-404
  32. Nijp J. J., Limpens J., Metselaar K., Peichl M., Nelsson M. B., Van Der Zee Sjoerd E.A.T.M., Berendse F. 2015. Rain events decrease boreal peatland net CO2 uptake through reduced light availability // Global Change Biology. V. 21. P. 2309-2320. doi: 10.1111/geb.12864
  33. Laiho R., Ojanen P., Ilomets M., Hajek T., Tuittila E.. 2011. Moss production in a boreal, forestry-drained peatland // Boreal Environment Research. Helsinki. V. 16. P. 441-449.
  34. Robroek B.J.M., Limpens J., Breeuwer A., Schouten M. G.C. 2007b. Effects of water level and temperature on performance of four Sphagnum mosses // Plant Ecology. V. 190. P. 97-107. doi: 10.1007/s11258-006-9193-5.
  35. Robroek B.J.M., Limpens J., Breeuwer A., van Ruijven J., Schouten M.G.C. 2007а. Precipitation determines the persistence of hollow Sphagnum species on hummocks // Wetlands. V. 27 (4). P. 979-986.
  36. Robroek B.J.M., Schouten M.G.C., Limpens J., Berendse F., Poorter H. 2009. Interactive effects of water table and precipitation on net CO2 assimilation of three co-occurring Sphagnum mosses differing in distribution above the water table // Global Change Biology. V. 15. P. 680-691. doi: 10.1111/j.1365-2486.2008.01724.x.
  37. Schipperges B., Rydin H. 1998. Response of photosynthesis of Sphagnum species from contrasting microhabitats to tissue water content and repeated desiccation // New Phytologist. V. 140. P. 677-684.
  38. Siegenthaler A., Buttler A., Grosvernier P., Gobat J., Mitchell E. 2014. Discrepancies in growth measurement methods of mosses: an example fromtwo keystone species grown under increased CO2 and N supply in a restored peatland // American Journal of Plant Sciences. V. 5. P. 2354-2371.
  39. Smith L.C., MacDonald G.M., Velichko A.A., Beilman D.W., Borisova O.K., Frey K.E., Kremenetski K.V., Sheng Y. 2004. Siberian peatlands a net carbon sink and global methane source since the Early Holocene // Science. V. 33. P. 353-356.
  40. Thormann M.N., Bayley S.E. 1997. Aboveground net primary production along a bog–fen–marsh gradient in southern boreal Alberta, Canada // Ecoscience. Vol. 4. P. 374-384.
  41. Tuittila E.S., Vasander H., Laine J. 2003. Successes of re-introduced Sphagnum in cut-away peatland // Boreal Environment Research. № 8. P. 245-250.
  42. Waddington J.M., Rochefort L., Campeau S. 2003. Sphagnum production and decomposition in a restored cutover peatland // Wetlands Ecology and Management. V. 11. P. 85-95.
  43. Wallen B. Falkengren-Grerup U, Malmer N. 1988. Biomass, productivity and relative rate of photosynthesis of Sphagnum at different water level on a South Swedish peat bog // Holarctic ecology. № 11. P. 70-76.
  44. Weltzin J.F., Harth C., Bridgham S. D., Pastor J., Vonderharr M. 2001. Production and microtopography of bog bryophytes: response to warming and water-table manipulations // Oecologia. V. 128. P. 557-565. doi: 10.1007/s004420100691.
  45. Wieder R. K., Vitt D.H., Burke-Scoli M., Scott K.D., House M., Vile M.A. 2010. Nitrogen and sulphur deposition and the growth of Sphagnum fuscum in bogs of the Athabasca Oil Sands Region, Alberta // Journal of Limnology. V. 69 (Suppl. 1). P. 161-170. doi: 10.3274/JL10-69-S1-16.
  46. Wieder R.K., Landg G.E. 1983. Net primary production of the dominant bryophytes in a Sphagnum–dominated wetland in West Virginia // The Bryologist. Vol. 86. PP. 280-286.
  47. Yazaki T., Yabe K. 2012. Effects of snow-load and shading by vascular plants on the vertical growth of hummocks formed by Sphagnum papillosum in a mire of northern Japan // Plant Ecology. V. 213. P. 1055-1067. doi: 10.1007/s11258-012-0065-x.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Kosykh N.P., Koronatova N.G., Lapshina E.D., Filippova N.V., Vishnyakova E.K., Stepanova V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».