Monitoring of Trapa natans (Trapaceae) populations during reintroduction into Saratov Region

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The possibility of introducing the speciesTrapa natansL. to Saratov Region was studied. Donor material from the lower Volga (Astrakhan Region), the Middle Don (Volgograd Region) and the Khopyor middle reaches (Voronezh Region) reservoirs was used. The fruits weresown within the boundaries of the Saratov Region in 77 places in the floodplains of the Khopyor, Medveditsa, Tereshka and Volga rivers. For morphometric analysis, 16 morphometric parameters were measured in 30 rosettes from each population. The ordination of the points was performed using the Principal Component Analysis (PCA). The Medveditsa and Tereshka rivers turned out to be unsuitable for the existence of reintroduced populations. The reintroduction ofT. natansto the floodplain of the river was successful. The reintroduction of the species into the Khopyor and Volga rivers was carried out using donor material from the floodplains of the Don River (Volgograd Region) and the Khopyor River (Voronezh Region). The material from the Astrakhan Region, on the contrary, is unacceptable as donor material for reintroduction into Saratov Region. According to morphological features, natural populations from the Voronezh Region are more variable than populations from the Astrakhan Region. The population from the Astrakhan Region is characterized by larger rosettes and leaves than populations from Voronezh Region. In the reintroduction populations created in the floodplain of the Khopyor River within the Saratov Region, the leaf and rosette parameters were higher, and the fruit productivity was lower than in the donor populations from Voronezh Region. At the same time, in the reintroduction populations of first vegetation year, compared with the donor populations, a range narrowing of morphological and productive variability of individuals was observed.

About the authors

A. S. Kashin

Saratov State University

Email: kashinas2@yandex.ru
Saratov, Russia

A. S. Parkhomenko

Saratov State University

Email: kashinas2@yandex.ru
Saratov, Russia

I. V. Shilova

Saratov State University

Email: kashinas2@yandex.ru
Saratov, Russia

L. V. Grebenuk

Saratov State University

Email: kashinas2@yandex.ru
Saratov, Russia

A. O. Kondratieva

Saratov State University

Author for correspondence.
Email: kashinas2@yandex.ru
Saratov, Russia

References

  1. Абрамова Л.М., Маслова Н.В., Мулдашев А.А.и др.2006. Опыт интродукции и реинтродукции эндемика УралаRhodiola iremelicaBoriss. в Башкортостане // Вестн. Оренбург. гос. ун-та. Т. 4. № 1. С. 4.
  2. Агаева И.В., Чистякова А.А.2011. О распространении рогульника плавающего (Trapa natansL.) в Пензенской области и особенностях его экологии // Изв. ПГПУ им. В.Г. Белинского. № 25. С. 29.
  3. Артюхин А.Е., Михайлова Е.В., Кулуев Б.Р.2019. Исследование изолированных популяций водяного орехаTrapa sibiricaFler. (Lythraceae) в Республике Башкортостан // Вестн. Пермск. ун-та. Сер. Биология. Вып. 3. С. 217. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2019-3-217-226
  4. Горбунов Ю.Н., Дзыбов Д.С., Кузьмин З.Е., Смирнов И.А.2008. Методические рекомендации по реинтродукции редких и исчезающих видов растений (для ботанических садов). Тула: Граф и К.
  5. Еленевский А.Г., Радыгина В.И., Буланый Ю.И.2000. Растения Саратовского Правобережья (конспект флоры). Саратов: Изд-во Саратов. пед. ин-та.
  6. Кашин А.С., Петрова Н.А., Шилова И.В., Куликова Л.В.2016. Перспективы реинтродукцииTrapanatans(Trapaceae) в Саратовской области // Растительные ресурсы. Вып. 4. С. 47.
  7. Конотоп Н.К., Виноградова Ю.С., Гришуткин О.Г. и др.2025.Изменениеводной флоры с 1989 по 2022 годы и особенности зарастания озерГаличскоеи Чухломское(Костромскаяобл.) // Биологиявнутр. вод. Т. 18. № 1. С. 46. https://doi.org/10.31857/S0320965225010045
  8. Красная книга Ульяновской области. 2015. Правительство Ульяновской области. М.: Изд-во “Буки Веди”.
  9. Лесков А.П.2010. Экология и биологияTrapa natansL. (восточное Забайкалье) // Уч. записки ЗабГГПУ. № 1(30). С. 140.
  10. Маевский П.Ф.2014. Флора средней полосы европейской части России. М.: Тов-во науч. изданий КМК.
  11. Матвеев В.И., Шилов М.П.1996. Водяной орех: проблемы восстановления ареала вида. Самара: СамГПУ.
  12. Михайлова Е.В., Артюхин А.Е., Панфилова М.А., Кулуев Б.Р. 2021. Особенности произрастания водяного орехаTrapanatansL. на северной границе ареала // Биология внутр. вод. № 1. С. 85. https://doi.org/10.31857/S0320965221010083
  13. Пархоменко А.С., Кашин А.С., Шилова И.В.и др.2022а. Изменчивость морфологических параметровTrapanatans(Trapaceae,Magnoliopsida) при реинтродукции в водоемы Саратовской области из водоемов Воронежской области // Поволжск. экол. журн. № 1. С. 55. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2022-1-55-78
  14. Пархоменко А.С., Кашин А.С., Гребенюк Л.В. и др.2022б. Результаты реинтродукцииTrapanatans(Trapaceae) из низовий реки Волги в водоемы Саратовской области // Растительные ресурсы. Т. 58. № 1. С. 69. https://doi.org/10.31857/S0033994622010101
  15. Сагалаев В.А., Жигачева О.И.2011. Распространение водяного ореха (чилима) (Trapa natansL. s.l., Trapaceae) в прошлом и настоящем на территории Волгоградской области и вопросы его охраны // Вестн. ВолГУ. Серия 11. № 1(1). С. 23.
  16. Силаева Т.Б., Кирюхин И.В., Чугунов Г.Г.2010. Сосудистые растения Республики Мордовия (конспект флоры). Саранск: Изд-во Мордов. ун-та.
  17. Тихонова В.Л., Беловодова Н.Н.2002. Реинтродукция дикорастущих травянистых растений; состояние проблемы и перспектив // Бюл. Гл. ботан. сада РАН. Вып. 183. С. 90.
  18. Щербаков А.В.2018. Род 1 (5829).Trapa L. – Рогульник, Водяной орех, Чилим // Флора Нижнего Поволжья. Т. 2, часть 2. Раздельнолепестные двудольные растения (Crassulaceae –Cornaceae). М.: Тов-во науч. изданий КМК.C. 402.
  19. Baldisserotto C., Ferroni L., Zanzi C. et al.2009. Morpho-physiological and biochemical responses in the floating lamina ofTrapa natansexposed to molybdenum // Protoplasma. V. 240 (1–4). P. 83. https://doi.org/10.1007/s00709-009-0094-z
  20. Bharthi V., Kavya B., Shantha T.R. et al.2015. Pharmacognostical evaluation and phytochemical studies on Ayurvedic nutritional fruits ofTrapa natansL. // Int. J. Herb. Med. V. 3. P. 13.
  21. Garg S., Hussain N.A.A., Syed I. et al.2020. Water Chestnut (Trapa natans) // Antioxidants in vegetables and nuts – properties and health benefits. Springer Nature Singapore Pte Ltd. P. 453. https://dx.doi.org/10.1007/978-981-15-7470-2_22
  22. Guskova E.V., Kuftina G.N.2016. New information on the trophic specialization ofGalerucella nymphaeae(Linnaeus, 1758) (Coleoptera, Chrysomelidae) of Altai Krai // Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University. V. 6(1). P. 177. https://doi.org/10.15421/20160
  23. Hummel M., Kiviat E.2004. Review of world literature on water chestnut with implications for management in North America // J. Aquat. Plant Manage. V. 4. P. 17. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2018.02.001
  24. Hummel M., Findlay S. 2006. Effects of water chestnut (Trapa natans) beds on qater chemistry in the tidal fresh water Hudson River // Hydrobiologia. V. 559(1). P. 169. https://doi.org /10.1007/s10750-005-9201-0
  25. Kadono Y., Schneider E.L.1986. Floral biology ofTrapa natansvar.japonica // Bot. Magazine Tokyo. V. 99(4). P. 435. https://doi.org/10.1007/bf02488722
  26. Krishnaiya R., Kasar C., Gupta S. 2015. Influence of water chestnut (Trapa natans) on chemical, rheological, sensory and nutritional characteristics of muffins // J. Food Measurement and Characterization. V. 10(2). P. 210. https://doi.org/10.1007/s11694-015-9295-7
  27. Kumar S., Patra C., Narayanasamy S., Rajaraman P.V. 2020. Performance of acid-activated water caltrop (Trapa natans) shell in fixed bed column for hexavalent chromium removal from simulated wastewater // Environ. Sci. and Pollut. Res. V. 27. P. 28042. https://doi.org/10.1007/s11356-020-09155-8
  28. Lam D.T., Kataoka T., Yamagishi H. et al.2024. Origin of domesticated water chestnuts (Trapa bispinosaRoxb.) and genetic variation in wild water chestnuts // Ecol. and Evol. V. 14. https://doi.org/10.1002/ece3.10925
  29. Les D.H.2017. Aquatic Dicotyledons of North America: Ecology, Life History, and Systematics. Boca Raton, Florida: CRC Press.
  30. Lim T.K.2012.Trapa natansL. // Edible medicinal and non-medicinal plants. London: Springer. P. 195. https://doi.org/10.1007/978-94-007-5653-3_1
  31. Mer P., Awasthi P., Shahi N.C.2022. Development, quality evaluation, and numerical optimization of process parameters of water chestnut (Trapa natans) flour incorporated rusk // J. Food. Process. Preserv. V. 46. https://doi.org/10.1111/jfpp. 16981
  32. Monacelli K., Wilcox D.A.2021. Competition between two floating-leaved aquatic plants // Aquat. Botan. V. 172. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2021.103390
  33. Phartyal S.S., Rosbakh S., Poschlod P. 2018. Seed germination ecology inTrapa natansL., a widely distributed freshwater macrophyte // Aquat. Botan. V. 147. P. 18. https://doi.org/10.1016/j.aquabot.2018.02.001
  34. Skliar Iu.L., Skliar V.H.2017.Trapa natansL. s. l. growth features in Desna River basin // Ukrainian J. of Ecol. V. 7(3). P. 239. https://doi.org/10.15421/2017_74
  35. Sweta B.K., Singh R., Singh R.P. 2015. The suitability ofTrapa natansfor phytoremediation of inorganic contaminants from the aquatic ecosystems // Ecol. Engineering. V. 83. P. 39. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2015.06.003
  36. Takagi S., Nakanishi N., Tanimura S. et al.2019. Utilization of emergent plants as an aestivation habitat by theTrapa-feeding leaf beetle (Galerucella nipponensis) in Lake Inba, Japan // Limnology. V. 20. P. 13. https://doi.org/10.1007/s10201-018-0545-3
  37. Toma C., Kukliński M., Dajdok Z.2021. Changes in physico-mechanical properties of water caltrop fruit (Trapa natansL.) during the drying process // Sci. Nature. V. 108. https://doi.org/10.1007/s00114-021-01768-4

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences