danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2023-67-5-399-409dan-1153Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYСравнительный анализ видового состава и структуры растительных сообществ с участием жостера слабительного Rhamnus cathartica в Беларуси и в регионах среднего запада СШАСomparative analysis of the species abundance and structure of plant communities involving Rhamnus cathartica in Belarus and in the midwestern regions of the USAhttps://orcid.org/0000-0002-9674-7648СпиридовичЕ. В.SpirydovichA. V.

Елена Владимировна Спиридович, канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

220012

ул. Сурганова, 2в

Минск

Alena V. Spirydovich, Ph. D. (Biology), Associate Professor, Head of the Laboratory

220012

2B, Surganov Str.

Minsk

a.spirydovich@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0990-3532ВласоваА. Б.VlasavaN. B.

Анастасия Борисовна Власова, канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

220012

ул. Сурганова, 2в

Минск

Соединенные Штаты Америки

Анн-Арбор

Nastassia B. Vlasava, Ph. D. (Biology), Senior Researcher

220012

2B, Surganov Str.

Minsk

United States of America

Ann Arbor

nastassia_vlasova@yahoo.comhttps://orcid.org/0000-0003-3035-5040АгабалаеваЕ. Д.AhabalayevaA. D.

Елена Дмитриевна Агабалаева, канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

220012

ул. Сурганова, 2в

Минск

Alena D. Ahabalayeva, Ph. D. (Biology), Senior Researcher

220012

2В, Surganov Str.

Minsk

plechischik@rambler.ruДубовикД. В.DubovikD. V.

Дмитрий Васильевич Дубовик, канд. биол. наук, вед. науч. сотрудник

220012

ул. Академическая, 27

Минск

Dmitry V. Dubovik, Ph. D. (Biology), Leading Researcher

220012

27, Akademicheskaya Str.

Minsk

dvdubovik73@gmail.comСкуратовичА. Н.SkuratovichA. N.

Аркадий Николаевич Cкуратович, ст. науч. сотрудник

220012

ул. Академическая, 27

Минск

Arkadzi N. Skuratovich, Senior Researcher

220012

27, Akademicheskaya Str.

Minsk

arnica-ac@yandex.byВиноградоваЮ. К.VinogradovaYu. K.

Юлия Константиновна Виноградова, д-р биол. наук, гл. науч. сотрудник

127276

ул. Ботаническая, 4

Москва

Yulia K. Vinogradova, D. Sc. (Biology), Chief Researcher

127276

4, Botanicheskaya Str.

Moscow

gbsad@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1067-4346РешетниковВ. Н.ReshetnikovV. N.

Владимир Николаевич Решетников, академик, д-р биол. наук, профессор, заведующий отделом

220012

ул. Сурганова, 2в

Минск

Vladimir N. Reshetnikov, Academician, D. Sc. (Biology), Professor, Head of the Department

220072

2В, Surganov Str.

Minsk

v.reshetnikov@cbg.org.byЦентральный ботанический сад Национальной академии наук БеларусиCentral Botanical Garden of the National Academy of Sciences of BelarusЦентральный ботанический сад Национальной академии наук Беларуси; Меттай Ботанический Сад Николз Арборетум, Университет МичиганаCentral Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Belarus; Matthaei Botanical GardensИнститут экспериментальной ботаники имени В. Ф. Купревича Национальной академии наук БеларусиInstitute of Experimental Botany named after V. F. Kuprevich of the National Academy of Sciences of BelarusГлавный ботанический сад имени Н. В. Цицина Российской академии наукN. V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of Sciences202331102023675399409Copyright © Спиридович Е.В., Власова А.Б., Агабалаева Е.Д., Дубовик Д.В., Скуратович А.Н., Виноградова Ю.К., Решетников В.Н., 20232023Спиридович Е.В., Власова А.Б., Агабалаева Е.Д., Дубовик Д.В., Скуратович А.Н., Виноградова Ю.К., Решетников В.Н.Spirydovich A.V., Vlasava N.B., Ahabalayeva A.D., Dubovik D.V., Skuratovich A.N., Vinogradova Y.K., Reshetnikov V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1153

   Описана история преднамеренной интродукции жостера слабительного (Rhamnus cathartica L.) в регионы Среднего Запада США. Изучен видовой состав и структура растительных сообществ, в которых произрастает R. сathartica – аборигенный для Беларуси и инвазионный в США вид. Проведено сравнение изучаемых параметров (полное флористическое описание пробных площадок, полевой перечет растений жостера, средняя высота, проективное покрытие сопутствующих видов) на двух пробных площадках на территории Беларуси и трех площадках на Среднем Западе США. Полученные данные подтвердили гипотезу повышения конкурентоспособности чужеродных видов во вторичном ареале (EICA). В американских популяциях, по сравнению с белорусскими, Rhamnus cathartica имеет более крупные размеры, более высокую семенную продуктивность, более высокую численность ювенильных особей и более высокую общую численность особей в популяциях вплоть до формирования монодоминантных зарослей. Внедрение жостера в естественные сообщества США снижает число видов травяного яруса в 8 раз. В качестве мер борьбы Арборетум Миннесоты начал облысение участков, на которые вторгся жостер, удаление на них малолетних особей (возраст от года до пяти лет), подсаживание местных древесных пород.

   The history of intentional introduction of Rhamnus cathartica L. into the Midwestern regions of the USA is briefly described. The species abundance and structure of plant communities, in which Rhamnus cathartica, a native species for Belarus and invasive in the USA grows, has been studied. We compared the studied parameters (floristic description of the monitoring plots, field enumeration of Rhamnus cathartica individuals, average height, projective coverage of the accompanying herb species) at two permanent sample plots in Belarus and three permanent sample plots in the Midwestern regions of the USA. The data confirmed the hypothesis of increased competitiveness of non-native species in the secondary range (EICA). In American populations, compared to Belarusian populations, Rhamnus cathartica has larger sizes, higher seed production, higher number of juvenile individuals, and higher total number of individuals in the population up to the formation of single-species thickets. Invading Rhamnus cathartica into natural plant communities in the USA reduces the number of herbaceous species 8 times! As control measures, the Minnesota Arboretum has begun balding the areas invaded by Rhamnus cathartica, removing juvenile plants (one to five years old) and replanting native tree species.

Rhamnus cathartica L.инвазияпостоянная пробная площадкавидовой составструктура фитоценозапроективное покрытиеRhamnus cathartica L.invasionpermanent sample plot (PSP)species compositionphytocenosis structurethe projective coverageРабота выполнена в рамках ГПНИ «Природные ресурсы и окружающая среда», задания 6.2, при поддержке комиссии по инвазионным видам Научного совета ботанических садов стран СНГ при МААН (программа ГБС РАН № 122042600141-3)The work is supported by the SPSI “Natural Resources and the Environment” and the commission on invasive species of the Scientific Council of Botanical Gardens of the CIS countries at the IAAS (GBC RAS programm no. 122042600141-3)ReferencesUnraveling the life history of successful invaders / D. Sol [et al.] // Science. – 2012. – Vol. 337, N 6094. – P. 580–583. doi: 10.1126/science.1221523Sol D., Maspons J., Vall-Llosera M., Bartomeus I., García-Peña G. E., Piñol J., Freckleton R. P. Unraveling the life history of successful invaders. Science, 2012, vol. 337, no. 6094, pp. 580–583. doi: 10.1126/science.1221523Worz, A. The temporal dynamics of a regional flora – the effects of global and local impacts / A. Worz, M. Thiv // Flora. – 2015. – Vol. 217. – P. 99–108. doi: 10.1016/j.flora.2015.09.013Worz A., Thiv M. The temporal dynamics of a regional flora – the effects of global and local impacts. Flora – Morphology, Distribution, Functional Ecology of Plants, 2015, vol. 217, pp. 99–108. doi: 10.1016/j.flora.2015.09.013Richardson, D. M. Naturalization of introduced plants: ecological drivers of biogeographical patterns / D. M. Richardson, P. N. Pysek // Phytol. – 2012. – Vol. 196, N 2. – P. 383–396. doi: 10.1111/j.1469-8137.2012.04292.xRichardson D. M., Pysek P. N. Naturalization of introduced plants: ecological drivers of biogeographical patterns. New Phytologist, 2012, vol. 196, no. 2, pp. 383–396. doi: 10.1111/j.1469-8137.2012.04292.xPysek, P. Spatio-temporal dynamics of plant invasions: linking pattern to process / P. Pysek, P. E. Hulme // Ecoscience. – 2005. – Vol. 12, N 3. – P. 302–315. doi: 10.2980/i1195-6860-12-3-302.1Pysek P., Hulme P. E. Spatio-temporal dynamics of plant invasions: linking pattern to process. Ecoscience, 2005, vol. 12, no. 3, pp. 302–315. doi: 10.2980/i1195-6860-12-3-302.1Снижение естественного биоразнообразия фитоценозов как результат внедрения чужеродных инвазионных видов / Ю. К. Виноградова [и др.] // Принципы и способы сохранения биоразнообразия: материалы VII Междунар. науч. конф. – Йошкар-Ола, 2019. – С. 120–124.Vinogradova Yu. K., Dubovik D. V., Skuratovich A. N., Spiridovich E. V., Miller D. Reducing the natural biodiversity of phytocenoses as a result of the introduction of alien invasive species. Printsipy i sposoby sokhraneniya bioraznoobraziya : materialy VII Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii [Principles and methods of biodiversity conservation : Proceedings of the VII International Science Konference]. Yoshkar-Ola, 2019, pp. 120–124 (in Russian).The invasiveness of Solidago canadensis in the sanctuary “Prilepsky” (Belarus) / D. V. Dubovik [et al.] // Nature Conservation Research. – 2019. – Vol. 4, N 2. – P. 48–56. doi: 10.24189/ncr.2019.013Dubovik D. V., Skuratovich A. N., Miller D., Spiridovich E. V., Gorbunov Yu. N., Vinogradova Yu. K. The invasiveness of Solidago canadensis in the sanctuary “Prilepsky” (Belarus). Nature Conservation Research, 2019, vol. 4, no. 2, pp. 48–56. doi: 10.24189/ncr.2019.013van Boheemen, L. A. Rapid and repeated local adaptation to climate in an invasive plant / L. A. van Boheemen, D. Z. Atwater, K. A. Hodgins // New Phytologist. – 2019. – Vol. 222, N 1. – P. 614–627. doi: 10.1111/nph.15564van Boheemen L. A., Atwater D. Z., Hodgins K. A. Rapid and repeated local adaptation to climate in an invasive plant. New Phytologist, 2019, vol. 222, no. 1, pp. 614–627. doi: 10.1111/nph.15564Flora of North America. Vol. 12 Rhamnaceae [Electronic resource] // eFloras.org. – Mode of access: http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id=1&taxon_id=10763. – Date of access: 19. 10. 2022.Flora of North America. Vol. 12 Rhamnaceae. eFloras.org. Available at: http://www.eFloras.org (accessed 19 October 2022).Klionsky, S. Above- and belowground impacts of European buckthorn (Rhamnus cathartica) on four native forbs / S. Klionsky, K. L. Amatangelo, D. M. Waller // Restor. Ecol. – 2011. – Vol. 19, N 6. – P. 728–736. doi: 10.1111/j.1526-100x.2010.00727.xKlionsky S. M., Amatangelo K. L., Waller D. M. Above- and belowground impacts of European buckthorn (Rhamnus cathartica) on four native forbs. Restoration Ecology, 2011, vol. 19, no. 6, pp. 728–737. doi: 10.1111/j.1526-100x.2010.00727.xKurylo, J. Rhamnus cathartica: notes on its early history in North America / J. Kurylo, A. G. Endress // Northeast. Nat. – 2012. – Vol. 19, N 4. – P. 601–610. doi: 10.1656/045.019.0405Kurylo J., Endress A. G. Rhamnus cathartica: notes on its early history in North America. Northeastern Naturalist, 2012, vol. 19, no. 4, pp. 601–610. doi: 10.1656/045.019.0405Куликова, Г. Г. Основные геоботанические методы изучения растительности / Г. Г. Куликова; под ред. А. К. Тимонина. – М., 2006. – 152 с.Kulikova G. G. Basic geobotanical methods for studying vegetation. Moscow, 2006. 152 p. (in Russian).Методы изучения лесных сообществ / Е. Н. Андреева [и др.]. – СПб., 2002. – 240 с.Andreeva E. N., Bakkal I. Yu., Gorshkov V. V., Lyanguzova I. V., Maznaya E. A., Neshataev V. Yu., Neshataeva V. Yu., Stavrova N. I., Yarmishko V. T., Yarmishko M. A. Methods for studying forest communities. Saint Petersburg, 2002. 240 p. (in Russian).Genetic and Ecological Comparisons between Belarus and Upper Midwest Populations of Rhamnus cathartica / D. Miller [et al.] // Sharing Innovative and Practical Solutions. Abstracts of 2018 Upper Midwest Invasive Species Conference – North American Invasive Species Management Association (UMISC – NAISMA 2018), Rochester, Minnesota, USA, October 15–18, 2018. – Rochester; Minnesota, 2018. – P. 19–20.Miller D., Vlasava N. V., Skuratovich A. N., Spiridovich E. V. Genetic and Ecological Comparisons between Belarus and Upper Midwest Populations of Rhamnus cathartica. Sharing Innovative and Practical Solutions. Abstracts of 2018 Upper Midwest Invasive Species Conference – North American Invasive Species Management Association (UMISC – NAISMA 2018), Rochester, Minnesota, USA, October 15–18, 2018. Rochester, Minnesota, 2018, pp. 19–20.Blossey, B. Evolution of Increased Competitive Ability in Invasive Nonindigenous Plants: A Hypothesis / B. Blossey, R. Notzold // J. Ecology. – 1995. – Vol. 83, N 5. – Р. 887–889. doi: 10.2307/2261425Blossey B., Notzold R. Evolution of Increased Competitive Ability in Invasive Nonindigenous Plants: A Hypothesis. Journal of Ecology, 1995, vol. 83, no. 5, pp. 887–889. doi: 10.2307/2261425

The authors declare that there are no conflicts of interest present.