Групповая изменчивость морфологических признаков листа Betula pendula Roth (Betulaceae, Magnoliópsida) в градиентах погодных условий и техногенной трансформации почв

Изучена групповая изменчивость морфологических признаков листа Betula pendula Roth в градиентах неблагоприятных погодных условий и техногенной трансформации почвы. Исследования проведены в 2016 – 2019 гг. на территории Притагильской зоны Среднего Урала. Установлено, что большинство изученных признаков листа имеют средний уровень варьирования, высокий – характерен индексу формы, низкий – индексу листовой пластинки и углам между главной и боковой жилкой первого порядка, расположенным в средней и верхней частях листа. В градиенте ухудшения погоды изменчивость признаков повышается, в градиенте техногенной трансформации почв – снижается. Методом главных компонент выделены морфологические признаки, которые вносят наибольший вклад в изменчивость размера и формы листа. В большей степени изменчивость листа определяют мерные признаки. Аллометрические признаки более стабильны. Для оценки устойчивости организма к неблагоприятным факторам предложено использовать коэффициент стабильности, отражающий количество переходов признаков с одного уровня изменчивости на другой. Данный показатель возрастает как в градиенте техногенной трансформации почв, так и в градиенте неблагоприятности погоды. 

1. Абаимов В. Ф. Дендрология: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. М. : Академия, 2009. 368 с.

2. Абдуллаева С. Д., Асадулаев З. М., Алиев Х. У. Изменчивость количественных признаков листа Rubus idaeus L. // Труды Дагестанского отделения Русского ботанического общества. Махачкала : Алеф, 2008. С. 34 – 37.

3. Авров Ф. Д. Экология и селекция лиственницы // Проблемы региональной экологии. Томск : Спектр, 1996. Вып. 7. 213 с.

4. Банаев Е. В. Ольха пушистая (Alnus hirsuta (Spach) Turcz. ex Rupr.) в Сибири и на Дальнем Востоке России : автореф. дис. … канд. биол. наук. Новосибирск, 1996. 19 с.

5. Безель В. С., Жуйкова Т. В., Позолотина В. Н. Структура ценопопуляций одуванчика и специфика накопления тяжелых металлов // Экология. 1998. № 5. С. 376 – 382.

6. Безель В. С., Позолотина В. Н., Бельский Е. А., Жуйкова Т. В. Изменчивость популяционных параметров: адаптация к токсическим факторам среды // Экология. 2001. № 6. С. 447 – 453.

7. Булыгин Н. Е. Дендрология. Л. : Агропромиздат. Ленингр. отд-ние, 1991. 352 с.

8. Горчаковский П. Л., Шурова Е. А., Князев М. С., Марина Л. В., Морозова Л. М., Никонова Н. Н., Прямоносова С. А., Салмина Н. П., Шлыкова Н. А., Беляева И. В., Баландин С. В., Васфилова Е. С., Фамелис Т. В., Троценко Г. В., Зуева В. Н., Мелинг Э. А. Определитель сосудистых растений Среднего Урала. М. : Наука, 1994. 525 с.

9. Декоративные и лекарственные растения (открытый грунт) : каталог Ботанического сада Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. Горки : БГСХА, 2013. 308 с.

10. Дрожжина В. Н. Изменение морфометрических показателей вегетативных органов Tilia cordata Roth. в условиях городской среды // Промышленная ботаника. 2019. Т. 19, № 3. С. 55 – 58.

11. Жуйкова Т. В., Мелинг Э. В., Кайгородова С. Ю., Безель В. С., Гордеева В. А. Особенности почв и травянистых растительных сообществ в условиях техногенеза на Среднем Урале // Экология. 2015. № 3. С. 163 – 172. https://doi.org/10.7868/S0367059715030130

12. Жуйкова Т. В., Попова А. С., Мелинг Э. В. Сравнительная оценка флуктуирующей асимметрии листовой пластинки Betula pendula Roth при разных методах фиксации растительного материала // Самарский научный вестник. 2020. Т. 9, № 4. С. 58 – 65. https://doi.org/10.17816/snv202094109

13. Жуйкова Т. В., Мелинг Э. В., Попова А. С. К методике оценки интегрального показателя степени благоприятности погодных условий для растений // Самарский научный вестник. 2022. Т. 11, № 2. С. 45 – 51. https://doi.org/10.55355/snv2022112106

14. Зиятдинова К. З., Уразгильдин Р. В., Денисова А. В. Морфология листьев и побегов дуба черешчатого (Quercus robur L.) в условиях загрязнения окружающей среды (на примере Уфимского промышленного центра) // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14, № 1-6. С. 1466 – 1469.

15. Ившина И. Б., Костина Л. В., Каменских Т. Н., Жуйкова В. А., Жуйкова Т. В., Безель В. С. Почвенный микробиоценоз как показатель стабильности луговых сообществ при химическом загрязнении среды тяжелыми металлами // Экология. 2014. № 2. С. 83 – 90. https://doi.org/10.7868/S0367059714020036

16. Кириллова И. А., Кириллов Д. В. Динамика популяций, репродуктивный успех и сезонное развитие Cypripedium calceolus в разных условиях произрастания как ответ на действие погодных факторов // Сибирский экологический журнал. 2021. Т. 28, № 5. С. 590 – 602. https://doi.org/10.15372/SEJ20210508

17. Кириллова И. А., Кириллов Д. В. Влияние погодных условий на сезонное развитие, структуру популяции и репродуктивный успех Dactylorhiza incarnata s. l. (Orchidaceae, Liliopsida) в Республике Коми // Поволжский экологический журнал. 2022. № 2. С. 173 – 192. https://doi.org/10.35885/1684-7318-2022-2-173-192

18. Клевцова М. А., Юранова А. В. Влияние городских условий на морфометрические параметры листовых пластинок древесных растений // Современные проблемы интродукции и сохранения биоразнообразия растений: материалы 3-й заочной научно-практической конференции с международным участием, посвященной 80-летию Ботанического сада им. проф. Б. М. Козо-Полянского Воронежского госуниверситета. Воронеж : Роза ветров, 2017. С. 164 – 169.

19. Клевцова М. А., Михеев А. А. Оценка влияния стрессовых факторов урбанизированной среды на древесные растения // Проблемы и мониторинг природных экосистем : сборник статей VII Всероссийской научно-практической конференции. Пенза : Пензенский государственный аграрный университет, 2020 а. С. 73 – 76.

20. Клевцова М. А., Михеев А. А. Экодиагностика урбанизированной среды по морфометрическим показателям листовых пластинок Betula pendula Roth // Региональные геосистемы. 2020 б. Т. 44, № 4. С. 432 – 445. https://doi.org/10.18413/2712-7443-2020-44-4-432-445

21. Князев М. С., Третьякова А. С., Подгаевская Е. Н., Золотарёва Н. В., Куликов П. В. Конспект флоры Свердловской области. Часть III: Двудольные растения (Aristolochiaceae – Monotropaceae) // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2018. Т. XII, № 2. С. 4 – 95. https://doi.org/10.24411/2072-8816-2018-10013

22. Кожевников А. П., Шипицина Н. В., Кондратова Е. Б. Кустарники-интродуценты в озеленительных посадках населенных пунктов Свердловской области // Леса России и хозяйство в них. 2022. № 2. С. 36 – 43. https://doi.org/10.51318/FRET.2022.27.36.005

23. Козлов М. В. Исследование флуктуирующей асимметрии растений в России: мифология и методология // Экология. 2017. № 1. С. 3 – 12. https://doi.org/10.7868/S0367059717010103

24. Лайус Д. Л., Грэм Д. Х., Католикова М. В., Юрцева А. О. Флуктуирующая асимметрия и случайная фенотипическая изменчивость в популяционных исследованиях: история, достижения, проблемы, перспективы // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. 3: Биология. 2009. № 3. С. 98 – 110.

25. Ловелиус Н. В. Изменчивость прироста деревьев. Дендроиндикация природных процессов и антропогенных воздействий. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1979. 231 с.

26. Магомедова Б. М. Изменчивость показателей плодов и однолетних сеянцев редкого вида каркас кавказский // Лесоведение. 2019. № 3. С. 188 – 197. https://doi.org/10.1134/ S0024114819020050

27. Мазная Е. А., Лянгузова И. В. Эколого-популяционный мониторинг ягодных кустарничков при аэротехногенном загрязнении. СПб. : ВВМ, 2010. 194 с.

28. Малков Ф. С., Нурминская Ю. В. Байкальский центр изучения морфологии однолетних и многолетних листьев растений // Перспективы развития биомедицинских технологий в Байкальском регионе: сборник тезисов Международной научной конференции. Иркутск : Изд-во Института географии им. В. Б. Сочавы СО РАН, 2019. С. 54 – 55.

29. Мамаев С. А. Закономенрости внутривидовой изменчивости семейства Pinaceae на Урале : автореф. дис. … д-ра биол. наук. Свердловск, 1970. 54 с.

30. Машкина О. С., Кузнецова Н. Ф., Исаков Ю. Н., Буторина А. К. Самофертильность у сосны обыкновенной как один из механизмов ее устойчивости к химическим мутагенам // Экология. 2009. № 6. С. 423 – 428.

31. Мигалина С. В., Иванова Л. А., Махнев А. К. Размеры листа березы как индикатор ее продуктивности вдали от климатического оптимума // Физиология растений. 2009. Т. 56, № 6. С. 948 – 953.

32. Нормирование материально-технических ресурсов в газовой промышленности : справочник / под ред. Д. Т. Аксенова. М. : Недра, 1982. 208 с.

33. Полонский В. И., Полякова И. С. Морфометрические показатели листьев Syringa josikaea Jacq. в оценке качества городской среды // Вестник КрасГАУ. 2014. № 8 (95). С. 130 – 133.

34. Попова О. С., Попов В. П., Харахонова Г. У. Древесные растения лесных, защитных, зеленых насаждений : учеб. пособие. Красноярск : Красноярский государственный аграрный университет, 2005. 159 с.

35. Савинов А. Б., Солошенко М. А. Фенотипические изменения в городских ценопопуляциях подорожника большого при разной техногенной нагрузке на их биотопы // Проблемы регионального экологического мониторинга: материалы научно-практической конференции. Н. Новгород : Нижегородский государственный университет, 2002. С. 121 – 122.

36. Савинцева Л. С. Экологический анализ адаптивных механизмов растений в урбанизированной среде : автореф. дис. … канд. биол. наук. Петрозаводск, 2015. 24 с.

37. Северцов А. С. Направленность эволюции. M. : Изд-во МГУ, 1990. 272 с.

38. Симинел В. Д., Кильчевская О. С. Особенности биологии цветения, опыления и оплодотворения тритикале. Кишинев : Штиинца, 1984. 152 с.

39. Соколова Г. Г., Еремина А. А. Влияние загрязнения воздушной среды на развитие листьев древесных растений в условиях г. Горно-Алтайска // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2014. № 13. С. 208 – 213.

40. Титов С. В. Территориальность наземных беличьих Среднего Поволжья // Экология животных и проблемы регионального экологического образования. Саранск : Мордовский государственный педагогический университет, 1999. С. 64 – 67.

41. Турмухаметова Н. В. Особенности морфогенеза побегов и феноритмов Betula pendula Roth и Tilia cordata Mill. в условиях городской среды : автореф. дис. … канд. биол. наук. Новосибирск, 2005. 19 с.

42. Убаева Р. Ш., Муцалова С. Ш. Влияние загрязнения воздушного бассейна на морфологическую структуру листа разных видов кленов в условиях г. Грозного // Наука и бизнес: пути развития. 2013. № 11 (29). С. 60 – 65.

43. Хикматуллина Г. Р. Сравнение морфологических признаков листа Betula pendula в условиях урбаносреды // Вестник Удмуртского университета. Биология. Науки о Земле. 2013. Вып. 2. С. 48 – 56.

44. Чекменева Ю. В. Изучение индивидуальной изменчивости хвойных интродуцентов для мониторинга в городской среде : дис. … канд. с.-хоз. наук. Воронеж, 2011. 227 с.

45. Чернодубов А. И. Сосна обыкновенная в островных борах Восточно-Европейской равнины: (история – генетика – экология – география). Воронеж : Воронежская государственная лесотехническая академия, 2009. 156 с.

46. Числа хромосом цветковых растений флоры СССР. Aceraceae – Menyanthaceae / под ред. А. Л. Тахтаджяна. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1990. 510 с.

47. Givnish T. J. Leaf and canopy adaptations in tropical forests // Physiological Ecology of Plants of the Wet Tropics / eds. E. Medina, H. A. Mooney, C. Vázquez-Yánes. Dordrecht : Springer, 1984. P. 51 – 84.

48. Global Environmental Monitoring System (GEMS). SCOPE Report 3. Toronto : ICSUSCOPE, 1973. 74 p.

49. Warren C. R., Dreyer E., Tausz M., Adams M. A. Ecotype adaptation and acclimation of leaf traits to rainfall in 29 species of 16-year-old Eucalyptus at two common gardens // Functional Ecology. 2006. Vol. 20, iss. 6. P. 929 – 940. https://doi.org/10.1111/j.1365-2435.2006.01198.x