Changes in species diversity and state of populations of herbaceous perennials in the plant community Ulmarietum centaureosum during vegetation demutations in Chornohora (Carpathians)

The data are presented on the structure, quantity and stock of phytomass of the autotrophic block in the biogeocenosis of Ulmarietum centaureosum. A conclusion is made that main characteristics of the community as a whole are determined by 8–10 populations composing its phytocenotic core. They are characterized by regular seed and vegetative renewal, fullmember and temporarily nonfull-member age spectrum and are qualified as populations of the normal type. The existence of the invasive and regressive populations in the structure of the community is explained by an accidental drift of seeds from other cenoses and by periodic character of this phenomenon. Back to top in 1974, there were eight full-members (Centaurea marmarosiensis, Filipendula ulmaria, Hypericum prinatum, Myosotis sylvatica, Primula poloninensis, Soldanella hungarica, Stellaria nemorum, Symphytum cordatum) and ten temporarily nonfull-member (Canthrisla, Canthrisis, neglectros , Geranium alpestre, Dentaria glandulosa, Leucanthemum waldsteinii, Senecio nemorensis, Thalictrum aquilegifolium, Allium victorialis) populations of normal type. The rest of the populations were represented by invasive, invasive-regressive and regressive populations: Aconituin variegation, Carex sylvatica, Chaerophyllum aromaticum, Heracleum carpaticum, Doronicum carpaticum, Lilium martagon, Ranunculus carpaticus, Anemonoides nemorosa, Dactylis glomerata, Deschampsia cespitosa. In 2019–2020, the author repeated these studies in full after forty-six years. They showed that the demutational processes that are now taking place in subalpine meadows violated the isolation of the Ulmarietum centaureosum community and opened the way for the invasion of secondary species of herbaceous perennials. And this negatively affected the state of aboriginal populations. Due to the invasion of Vaccinium myrtillus, Pulmonaria rubra, Petasites kablikianus and Caltha palustris, the total number of species in the community has increased to 30. At the same time, populations of such aboriginal species as Chaerophyllum aromaticum і Carex sylvatica have disappeared from its composition. The author states that the consequences of demutational transformations pose a threat to the preservation of the unique species diversity of Ulmarietum centaureosum. And if the isolation of this plant community persists and in the future its species composition will not change. But violation of this condition will cause negative changes in the population structure in the components of the Ulmarietum centaureosum community. In this case, the ontogenetic structure of their population becomes regressive. This does not give them the opportunity to maintain an optimal balance of generational renewal. The author concludes that the species diversity of Ulmarietum centaureosum is highly susceptible to isolation disturbances. Studies have confirmed the hypothesis that, when invasive processes are activated, it destroys life prospects for native plant species. The author proposes to use the results of these studies when carrying out work on the conservation of biodiversity in the natural ecosystems of the Carpathians.Keywords: vitality, ontogenetic spectrum, natural population, population-ontogenetic analysis, vitality composition, biodiversity, plant community. В субальпійському поясі Чорногори (Карпати) проведено популяційний аналіз трав'яних багаторічників в ізольованому рослинному угрупованні Ulmarietum centaureosum. В статті обговорюються закономірності природних трансформацій їх популяційно-онтогенетичної і популяційно-віталітетної структури, як наслідок загальної демутації рослинності в Чорногорі. Стаціонарні дослідження складалися з двох етапів: початкового (1974–1980 роках) і заключного (2019–2020 роках). Їх результати дозволили обґрунтувати і узагальнити характерні зміни спектрів онтогенетичних (вікових) станів і віталитетного складу трав'яних компонентів угруповання Ulmarietum centaureosum за різних умов. Зроблено висновок, що навіть за глибокої пасовищної деградації лучних угідь, які відбувалися на цій території в минулому, унікальний видовий склад Ulmarietum centaureosum зберігся саме завдяки ізоляції від них. В 1974 році в Ulmarietum centaureosum налічувалося 28 видів трав'яних багаторічників. Деякі з них відносяться до рідкісних, ендемічних або реліктових видів Карпат. Флористичне ядро Ulmarietum centaureosum сформовано 8– 10 популяціями. І до нинішнього часу їх склад практично не змінився. Формально, видове різноманіття майже не змінилося, а навіть підвищилося до 30 видів. Втім, хоча аборигенні популяції і донині не втратили своєї життєздатності, але за ознаками віталітетно-онтогенетичної структури, їх стан помітно погіршився. За результатними популяційного аналізу автор негативно оцінює перспективу подальшого збереження унікального видового складу в угрупованні Ulmarietum centaureosum. Зроблено висновок, що демутаційні зміни сприяли активізації насіннєвого відновлення та інвазійного протоку насіння з оточуючих угруповань, призвели до погіршення стану популяцій аборигенних видів в угрупованні Ulmarietum centaureosum. Внаслідок порушення його природної ізоляції, з його складу вже зникло два таких види, а в більшості інших виявлені ознаки деградації популяційної структури. Натомість, за час спостережень сюди вселилося чотири вторинних види трав'яних багаторічників. За думкою автора, саме це становить реальну загрозу для збереження життєздатності і природного складу популяцій аборигенних видів в рослинному угруповання Ulmarietum centaureosum. Ключові слова: життєвість, онтогенетичний спектр, природна популяція, популяційно-онтогенетичний аналіз, віталітетний склад, біорізноманіття, рослинне угруповання.