Ecological and fitocoenotic characteristics of Polygonatum odoratum (Mill.) Druce (Convallariaceae) in subtaiga forest ecosystems

Polygonatum odoratum (Mill.) Druce - a valuable medicinal plant, used in world medical practice and folk medicine in Russia. As a rare, potentially vulnerable, small-numbered species, it is listed in the Red Books of the city of Moscow, the Republic of Sakha (Yakutia), and the Vologda Region. To develop the principles of conservation of P. odoratum, a comprehensive study of the state of the species near the north-eastern border of the range is necessary. There are no special studies devoted to the study of the biology and ecology, ecological and phytocenotic association of P. odoratum in the Kirov region. The aim of the study is to identify the phytocenotic parameters and ecological conditions of P. odoratum habitats in the subzone of coniferous-broad-leaved forests within the Kirov region. The research was carried out in 33 cenopopulations in the conditions of the coniferous-broad-leaved forest subzone (Vyatsko-Polyansky, Malmyzhsky, Nolinsky, Sovetsky, Urzhumsky, Kilmezsky, Arbazhsky districts) within the Kirov region in 2000-2019. The studied coenopopulations of P. odoratum are confined to boreal coniferous forests on poor acidic soils with developed moss cover, belonging to the class Vaccinio-Piceetea Br. - Bl. in Br. - Bl., Siss. et Vlieger 1939. As a result of phytoindication of the studied habitats of P. odoratum, ecological characteristics were obtained according to the ten scales of D. N. Tsyganov. It is established that in relation to the complex of all environmental factors, the species is mesovalent. According to the combination of climatic factors, P. odoratum is a hemievalent. In relation to the complex of soil factors, P. odoratum is mesovalent and, according to all soil scales, the range of the studied habitats does not exceed the potential possible boundaries. Only on the scale of variability of soil moisture P. odoratum is a stenovalent species, which indicates a limited range of possible habitats for this factor. It was found that oligo and meso-hemerobic species predominate in plant communities with P. odoratum. The proportion of anthropotolerant species is quite low, which indicates the low resistance of the studied communities with P. odoratum to anthropogenic influences and the vulnerability of the species. High rates of apophytism were noted in the clearings, lower-in the pine forests of shrub-green moss and in the grass pine forests with the participation of P. odoratum.

Polygonatum odоratum (Mill.) Druce, Convallariaceae

1. Тарасова, Е. М. Флора Вятского края. Часть 1. Сосудистые растения. - Киров : ОАО Кировская областная типография, 2007. - 440 с.

2. Баландин, С. А. Купена душистая / С. А. Баландин, Т. П. Баландина // Биологическая флора Московской области. - 1995. - Вып. 11. - С. 108-116.

3. Буданцев, А. Л. Дикорастущие полезные растения России / А. Л. Буданцев, Е. Е. Лесиовская. - Санкт-Петербург, 2001. - 663 с.

4. Zhang, J. Research progress in chemical constituents in plants of Polygonatum and their pharmacological effects. / Zhang J., Wang Y. Z., Yang W. Z., Yang M. Q., Zhang J. Y. // Zhongguo Zhong yao za zhi. China Journal of Chinese Materia Medica. - 2019. - Vol. 44. - № 10. - P. 1989-2008 (DOI: 10.19540/j.cnki.cjcmm.20190222.006).

5. Zhao, P. The genus Polygonatum: A review of ethnopharmacology, phytochemistry and pharmacology / Zhao P., Zhao C., Li X., Gao Q., Huang L., Xiao P., Gao W. // Journal of Ethnopharmacology. - 2017. - Vol. 214. - P. 274-291 (DOI: org/10.1016/j.jep.2017.12.006).

6. Красная книга города Москвы. - Москва, 2011. - 928 с.

7. Красная книга Республики Саха (Якутия) : Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов. - Т. 1. - М., 2017. - 411 с.

8. Красная книга Вологодской области : Растения и грибы. - Т. 2. - Вологда, 2004. - 360 с.

9. Стригина, Л. И. Стероидные гликозиды видов рода Polygonatum и их биологическая активность. / Л. И. Стригина, Г. Н. Лихацкая, П. Г. Горовой // Растительные ресурсы. - 2003. - Т. 39. - № 3. - С. 1-29.

10. Дашиева, Ж. Д. Определение содержания флавоноидов в купене душистой. / Ж. Д. Дашиева, Т. П. Анцупова // Вестник Восточно-Сибирского гос. ун-та технологий и управления (ВСГУТУ). - 2013. - № 4 (43). - С. 91-94.

11. Chunsriimyatav, G. Flavonoid Glycosides from the Aerial Parts of Polygonatum odoratum (Mill.) Druce Growing in Mongolia. / Chunsriimyatav G., Margit G., Dumaa M., Regdel D., Arndt W. Sc., Hans-Joachim K. // The Open Natural Products Journal. - 2015. - Vol. 8. - P. 1-7 (DOI: 10.2174/1874848101508010001).

12. Абрамова, Л. И. О таксономической структуре рода Polygonatum Mill. // Ботанический журнал. - 1975. - Т. 60. - № 4. - С. 490-497.

13. Weiss Schneeweiss, H. Cytotaxonomic analysis of Austrian Polygonatum species (Ruscaceae) / Weiss Schneeweiss H., Jang C. G. // Neilreichia. Zeitschrift für Pflanzensystematik und Floristik Österreichs. - 2003. - Vol. 2- 3. - P. 245-250.

14. Yang, Y. Characterization, molecular cloning, and in silico analysis of a novel mannose-binding lectin from Polygonatum odoratum (Mill.) with anti-HSV-II and apoptosis-inducing activities / Y. Yang, H. L. Xu, Z. T. Zhang, J. J. Liu, W. W. Li, H. Ming, J. K. Bao // Phytomedicine. - 2011. - Vol. 18. - № 8-9. - P. 748-755 (DOI:10.1016/j.phymed.2010.11.001).

15. Отнюкова, Т. Н. Купена лекарственная (Polygonatum odоratum) - индикатор атмосферного загрязнения фтором // Вестник Красноярского гос. аграрного ун-та. - 2013. - № 4. - С. 111-117.

16. Guitian, J. Variation in floral sex allocation in Polygonatum odoratum (Liliaceae) / J. Guitian, M. Medrano, J. E. Oti // Annals of botany. - 2004. - Vol. 94. - № 3. - P. 433-440 (DOI.org/10.1093/aob/mch163).

17. Jang, C. G. Two unrecorded taxa of Korean Polygonatum (liliaceae): P. odoratum Druce var. odoratum and P. acuminatifolium Kom. / C. G. Jang, B. U. Oh, J. G. Kim, Y. S. Kim // Korean Journal of Biological sciences. - 1999. - Vol. 3. - № 3. - P. 343-346 (DOI: org/10.1080/12265071.1999.9647505).

18. Сулейманова, В. Н. Особенности плодоношения и демографические характеристики ценопопуляций Maianthemum bifolium (L.) F. W. Schmidt в таежной и подтаежной зоне // Вестник Самарского государственного университета. Естественнонаучная серия. - 2006. - № 7 (47). - С. 212-216.

19. Сулейманова, В. Н. Оценка антропотолерантности Convallaria majalis L. к антропогенному воздействию в подзоне хвойно-широколиственных лесов Кировской области // Современные проблемы природопользования, охотоведения и звероводства: материалы международной научно-практической конф., посвящ. 95-летию ВНИИОЗ им. проф. Б. М. Житкова. - Киров : ВНИИОЗ, 2017. - С. 514-516.

20. Сулейманова, В. Н. Экологические характеристики и стратегии жизни Maianthemum bifolium (L.) F. W. Schmidt в лесах Европейского сектора подзоны южной тайги / В. Н. Сулейманова, М. М. Ишмуратова, А. Р. Ишбирдин // Вестник Башкирского университета. - 2007. - № 4. - Т. 12. - С. 41-42.

21. Душина, Е. Э. Особенности биоморфологии Polygonatum odoratum в лесах особо охраняемой природной территории «Медведский бор» / Е. Э. Душина, Н. П. Савиных. - В сб. : Сборник научных материалов ХVII Всерос. научно-практической конференции c международным участием «Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем». - Киров, 2019. - С. 246-251.

22. Методы изучения лесных сообществ. - Санкт-Петеребург : НИИХимии СПбГУ, 2002. - 240 с.

23. The Plant List. - 2013. - URL : http://www.theplantlist.org/. - текст : электронный.

24. Цыганов, Д. Н. Фитоиндикация режимов в подзоне хвойно-широколиственных лесов. - Москва : Наука. - 1983. - 198 с.

25. Жукова, Л. А. Экологические шкалы и методы анализа экологического разнообразия растений / Л. А. Жукова, Ю. А. Дорогова, Н. В. Турмухаметова, М. Н. Гаврилова, Т. А. Полянская - Йошкар-Ола : МарГУ, 2010. - 368 с.

26. Frank, D. Biologisch-okologisch Daten zur Flora der DDR / D. Frank, S. Klotz - Halle (Saale), 1990. - 167 p.

27. Jackowiak, B. Atlas rozmieszczenia roślin naczyniowych w Poznaniu. Poznan. - 1993. - 409 p.

28. Зайцев, Г. Н. Методика биометрических расчётов. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. - Москва, 1973. - 256 с.

29. Красная книга Кировской области : животные, растения, грибы. - Киров, 2014. - 336 с.

30. Изумрудная книга Российской Федерации. Территории особого природоохранного значения Европейской России. Предложения по выявлению. - Ч. 1. - Москва, 2011-2013. - 308 с.

31. IUCN. The IUCN Red list of threatened species, version 2019. IUCN Red list Unit, Cambridge.

32. Раменский, Л. Г. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову / Л. Г. Раменский, И. А. Цаценкин, О. Н. Чижиков, Н. А. Антипин - Москва : Сельхозгиз, 1956. - 472 с.

33. Ellenberg, H. Zeigerwerte der Gefasspflanzen Mitteleuropas. Gottingen. - 1974. - 97 p.