Масштабно- и таксономически обусловленные закономерности разнообразия растений в степях Хакасии, Южная Сибирь (Россия)

Факторы, определяющие богатство растительных видов в степных экосистемах на малых пространственных масштабах, всё ещё недостаточно изучены. Основными вопросами нашего исследования были: (i) насколько богаты видами растений естественные степи Южной Сибири по сравнению с естественными и полуестественными травянистыми сообществами других регионов Палеарктики; (ii) каковы основные факторы окружающей среды, определяющие закономерности разнообразия в этих степях; (iii) каковы взаимосвязи между разнообразием и условиями среды и различаются ли они между пространственными масштабами и разными таксономическими группами? Мы исследовали степную растительность (сосудистые растения, мохообразные и лишайники) в Хакасии (Россия), используя 39 серий вложенных площадок (размер площадок 0,0001–100 м²) и 54 дополнительные площадки размером 10 м², охватывавшие региональный спектр степных типов, и измерили различные переменные окружающей среды. β-разнообразие оценивали с помощью z-значений степенных зависимостей «число видов — площадь». Для оценки значимости переменных окружающей среды как предикторов видового богатства и z-значения был проведён анализ с использованием обобщённых линейных моделей (GLM). Степи Хакасии характеризовались как высоким α-, так и высоким β-разнообразием. Мы выявили значимую зависимость z-значений от масштаба: их максимальные значения наблюдались на малых пространственных масштабах, после чего они экспоненциально снижались. Общее видовое богатство преимущественно определялось индексом тепловой нагрузки, среднегодовым количеством осадков, содержанием гумуса и содержанием скелетной фракции почвы. Положительная роль pH почвы была очевидна только для видового богатства сосудистых растений. Как и в других исследованиях, мы обнаружили, что значимость факторов окружающей среды существенно различалась между таксономическими группами и пространственными масштабами, что подчёркивает необходимость изучения более чем одного таксона и более одного размера площадки для получения надёжной картины.