Морфофизиологические особенности хвои Pinus sylvestris L., произрастающей на отвалах Анатольско-Шиловских месторождений асбеста

Автор: Чукина Н.В., Лукина Н.В., Филимонова Е.И., Глазырина М.А., Учаев А.П., Климова В.Н.

Журнал: Лесохозяйственная информация @forestry-information

Статья в выпуске: 2, 2024 года.

Бесплатный доступ

Представлены результаты комплексных исследований структурно-функциональных параметров хвои Pinus sylvestris L. в естественных насаждениях на отвалах Анатольско-Шиловских месторождений асбеста. В неблагоприятных условиях среды у P. sylvestris установлено снижение длины и площади ассимилирующей поверхности хвои. Выявлено изменение анатомических признаков хвои: уменьшение площади центрального цилиндра, мезодермы, числа и площади смоляных ходов. В хвое P. sylvestris в условиях отвалов происходило достоверное снижение содержания общего азота и фосфора, а также фотосинтетических пигментов: хлорофилла a, хлорофилла b и каротиноидов. Ответная реакция ассимиляционного аппарата на стресс заключалась в активации синтеза низкомолекулярных антиоксидантов, таких как аскорбиновая кислота, фенолы, в том числе флавоноиды. Отмечено, что основными лимитирующими факторами в условиях отвалов являются гранулометрический и агрохимический состав субстрата, а именно: слабая водоудерживающая способность, низкое содержание органического углерода и азота, щелочная реакция среды.

Еще

Сосна обыкновенная, хвоя, морфолого-анатомическое строение, адаптивные реакции, пигменты, антиоксиданты

Короткий адрес: https://sciup.org/143182679

IDR: 143182679 | DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2024.2.01

Список литературы Морфофизиологические особенности хвои Pinus sylvestris L., произрастающей на отвалах Анатольско-Шиловских месторождений асбеста

Bolshakov, V. Biological recultivation: ural approach / V. Bolshakov, T. Chibrik // Science in Russia. - 2007. - № 3(159). - P. 106-112.
Кизеев, А.Н. Изменения морфологических и физиолого-биохимических показателей хвои сосны обыкновенной в условиях аэротехногенного загрязнения / А.Н. Кизеев // Молодой учёный. - 2011. - Т. I. - № 3(26). - С. 120-127.
Цандекова, О.Л. Анатомические и морфометрические характеристики Pinus sylvestris L., произрастающей на техногенно нарушенных землях угольного разреза «Кедровский» / О.Л. Цандекова, Е.Ю. Колмогорова // Вестник Алтайского ГАУ. - 2013. - № 10(108). - С. 59-63.
Цандекова, О.Л. Анатомо-морфологические перестройки ассимиляционного аппарата древесных растений, произрастающих в условиях породного отвала Кедровского угольного разреза / О.Л. Цандекова, О.М. Лего-щина // Известия Самарского научного центра РАН. - 2017. - Т. 19. - № 5. - С. 106-110.
Папина, О.Н. Влияние урбанизированной среды на покровные ткани и содержание воды в хвое видов семейства Pinaceae Lindl. / О.Н. Папина, Р.О. Собчак, Т.П. Астафурова // Вестник Томского гос. ун-та. Серия «Биология». - 2013. - № 3(23). - С. 152-161.
Морфолого-анатомические особенности хвои сосны обыкновенной под влиянием промышленных выбросов города Красноярска / Л.Н. Скрипальщикова, И.А. Днепровский, В.В. Стасова, М.А. Пляшечник, Н.В. Гре-шилова, О.В. Калугина // Сибирский лесной журнал. - 2016. - № 3. - С. 46-56.
Галдина, Т.Е. Влияние генетических и экологических факторов на анатомо-морфологические показатели хвои / Т.Е. Галдина, Е.П. Хазова // Успехи современного естествознания. - 2019. - № 4. - С. 7-13.
Подрост сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на отвалах месторождения хризотил-асбеста / Ю.В. Зарипов, С.В. Залесов, Е.С. Залесова, А.С. Попов, Е.П. Платонов, Н.И. Стародубцева // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. - 2021. - № 5. - С. 22-33. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-5-22-33.
Махнева, С.Г. Качество пыльцы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне действия выбросов АО «Ка-рабашмедь» / С.Г. Махнева, С.Л. Менщиков // Лесной вестник. Forestry Bulletin. - 2021. - Т. 25. - № 1. - С. 32-44. DOI: 10.18698/2542-1468-2021-1-32-44.
Кулагин, А.Ю. Особенности содержания фотосинтетических пигментов в хвое сосны обыкновенной в условиях нефтяного загрязнения / А.Ю. Кулагин, Р.И. Шаяхметова // Известия Самарского научного центра РАН. - 2016. - Т. 18. - № 2(2). - С. 434-437.
Changes in nutrition and pigment complex in pine (Pinus sylvestris L.) needles under technogenic pollution in Irkutsk region, Russia / Т.А. Mikhailova, L.V. Afanasieva, O.V. Kalugina, О/V. Shergina, E.N. Taranenko // Journal of Forest Research. - 2017. - V. 22. - № 6. - P. 386-392. DOI: 10.1080/13416979.2017.1386020.
Шарова, Е.И. Антиоксиданты растений: учеб. пособие / Е.И. Шарова. - Санкт-Петербург: изд-во С.-Пе-терб. ун-та, 2016. - 140 с.
Kalugina, O.V. Biochemical adaptation of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) to technogenic pollution / O.V. Kalugina, T.A. Mikhailova, O.V. Shergina // Contemp. Probl. Ecol. - 2018. - № 11. - P. 79-88. DOI: 10.1134/S1995425518010043.
Коршиков, И.И. Адаптация растений к условиям техногенно загрязненной среды / И.И. Коршиков. -Киев: Наукова думка, 1996. - 238 с.
Шакиров, А.В. Физико-географическое районирование Урала / А.В Шакиров. - Екатеринбург: УрО РАН, 2011. - 617 c.
Янин, Е.П. Асбестоносные площади и горные породы как природные источники поступления асбестовой пыли в окружающую среду / Е.П. Янин // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. - 2013. - № 5. - С. 18-47.
Forest phytocoenoses formation on serpentine dumps of asbestos deposit, Middle Urals, Russia / N.V. Lukina, E.I. Filimonova, M.A. Glazyrina, A.P. Uchaev, M.G. Maleva, G.G. Borisova // Forestry ideas. - 2022. - V. 28. - № 1(63). - P. 112-125.
Anatomical and Morphological Features of Pinus sylvestris Growing on the Dumps of the Mining Industry in the Middle Urals / N.V. Lukina, D.B. Bazhin, E.I. Filimonova, M.A. Glazyrina, G.G. Borisova, A. Ghanem // AIP Conference Proceedings. - 2021. - V. 2388. - P. 020019-1-020019-5. DOI: 10.1063/5.0068489.
A comparative study of Epipactis atrorubens in two different forest communities of the Middle Urals, Russia / E. Filimonova, N. Lukina, M. Glazyrina, G. Borisova, A. Kumar, Tripti, M. Maleva // Journal of Forestry Research. -2020. - № 31(6). - P. 2111-2120. DOI: 10.1007/s11676-019-01010-y.
Lichtenthaler, H.K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes / H.K. Lichtenthaler // Methods in Enzymology. - 1987. - V. 148. - P. 350-382.
Singleton, V.L.Analysisoftotalphe-nolsandother oxidation substrates and antioxidantsbymeansofFolin-Ciocalteu reagent / V.L. Singleton, R. Orthofer, R.M. Lamuela-Raventos // Methods in Enzymology. - 1999. - V. 299. - P. 152-178.
Estimation of total flavonoid content in propolis by two complementary colorimetric methods / C.-C. Chang, M.-H. Yang, H.-M. Wen, J.-C. Chern // Journal of Food and Drug Analysis. - 2002. - V. 10. - № 3. - P. 178-182.
Методы оценки антиоксидантного статуса растений: yчеб.-метод. пособие / Г.Г. Борисова, М.Г. Малева, Г.Ф. Некрасова, Н.В. Чукина ; отв. ред. Н.В. Чукина. - Екатеринбург: изд-во Урал. ун-та, 2012. - 72 с.
Аринушкина, Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина. - Москва: изд-во МГУ, 1970. - 487 с.
Поздняков, А.И. Электрические параметры почв и почвообразование / А.И. Поздняков // Почвоведение. - 2008. - № 10. - С. 1188-1197.
Колясникова, Н.Л. Влияние аэротехногенного загрязнения на морфологические и эмбриологические признаки сосны обыкновенной / Н.Л. Колясникова, Т.Д. Карнажицкая, К.А. Паршакова // Вестник Удмуртского ун-та. Серия «Биология. Науки о Земле». - 2011. - № 2. - С. 31-35.
Григоренко, А.В. Морфометрические параметры хвои, элементный состав хвои и компонентный состав эфирного масла Pinus sylvestris L. Минусинского бора в условиях антропогенного загрязнения / А.В. Григоренко, А.И. Грибов // Вестник Пермского ун-та. - 2015. - Вып. 4. - С. 359-365.
Морфофизиологические особенности Pinus sylvestris L. в искусственных насаждениях на дражном отвале после золотодобычи. - Текст: электронный / Н.В. Лукина, Н.В. Чукина, Е.И. Филимонова, М.А. Глазырина, А.П. Учаев, Г.Г. Борисова // Лесохозяйственная информация. - 2022. - № 3. - С. 145-157. DOI 10.24419/ LHI.2304-3083.2022.3.13. - Режим доступа: URL: http://lhi.vniilm.ru.
Морфолого-анатомические характеристики и пигментный состав хвои сосны обыкновенной в зеленых насаждениях г. Красноярска / В.В. Стасова, Л.Н. Скрипальщикова, Н.В. Астраханцева, А.П. Барченков // Сибирский лесной журнал. - 2022. - № 2. - С. 3-10.
Егорова, Н.Н. Изменчивость признаков анатомического строения ассимиляционного аппарата и проводящих корней сосны обыкновенной в экстремальных лесорастительных условиях / Н.Н. Егорова, А.А. Кулагин // Известия Оренбургского ГАУ. - 2014. - № 6(50). - С. 52-54.
Serpentine Geoecology of Western North America / E.B. Alexander, R.G. Coleman, T. Keeler-Wolf, S. Harrison. -NY: Oxford University Press, 2007. - 512 p.
Brady, K.U. Evolutionary ecology of plant adaptation to serpentine soils / K.U. Brady, A.R. Kruckeberg, H.D. Bradshaw // Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics. - 2005. - V. 36. - P. 243-266.
Орлов, А.Я. Почвенная экология сосны / А.Я. Орлов, С.П. Кошельков. - Москва: Наука, 1971. - 323 с.
Бережнов, Д.И. Влияние применения удобрений и мелиорантов на содержание различных форм фосфора в чернозёме выщелоченном в условиях длительного стационарного опыта / Д.И. Бережнов, Е.С. Гасанова, К.Е. Стекольников // Вестник Воронежского гос. аграрного ун-та. - 2020. - № 4(67). - С. 183-197. DOI: 10.17238/ issn2071-2243.2020.4.183.
Mandre, M. Vertical gradients of mineral elements in Pinus sylvestris crown in alkalised soil / M. Mandre // Environmental Monitoring and Assessment. - 2009. - V. 159. - № 1-4. - P. 111-124. DOI: 10.1007/s10661-008-0616-8.
Элементный состав хвои и морфометрические параметры сосны обыкновенной в условиях атмосферного промышленного загрязнения в Западном Забайкалье / Л.В. Афанасьева, В.К. Кашин, А.С. Плешанов, Т.А. Михайлова, Н.С. Бережная // Хвойные бореальные зоны. - 2004. - Вып. 2. - С. 112-121.
Pietrzykowski, M. Scots pine needles macronutrient (N, P, K, CA, MG, and S) supply at different reclaimed mine soil substrates - As an indicator of the stability of developed forest ecosystems / M. Pietrzykowski, B. Wos, N. Haus // Environmental Monitoring and Assessment. - 2013. - V. 185. - № 9. - P. 7445-7457. DOI: 10.1007/s10661-013-3111-9.
Maoka, T. Carotenoids as natural functional pigments / T. Maoka // Journal of Natural Medicines. - 2020. -V. 74. - P. 1-16. DOI: 10.1007/s11418-019-01364-x.
Титова, Н.М. Реакция пигментной системы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на загрязнение окружающей среды / Н.М. Титова // Вестник КрасГАУ. - 2013. - № 10. - С. 122-126.
Филимонова, М.В. Пигментный аппарат Pinus sylvestris L. Барсовой горы в зависимости от загрязнения среды обитания / М.В. Филимонова, И.В. Кравченко, С.Н. Русак // Хвойные бореальной зоны. - 2013. - Т. XXXI. - № 3-4. - С. 82-88.
Различия в акклимационных стратегиях сосны обыкновенной и ели сибирской на загрязнение воздушной среды / Н.В. Пахарькова, О.П. Калякина, А.А. Шубин, Ю.С. Григорьев, С.В. Пахарьков, Г.А. Сорокина // Хвойные бореальной зоны. - 2010. - Т. XXVII. - № 3-4. - С. 232-237.
Шавнин, С.А. Влияние урбанизации на состав и содержание фенольных соединений в хвое сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) / С.А. Шавнин, Е.В. Колтунов, М.И. Яковлева // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 6. - С. 1451-1461.
Accumulation of heavy metals and antioxidant responses in Pinus sylvestris L. needles in polluted and non-polluted sites / M. Kandziora-Ciupa, R. Ciepal, A. Nadgorska-Socha, G. Barczyk // Ecotoxicology. - 2016. - № 25(5). -P. 970-981. DOI: 10.1007/s10646-016-1654-6.

Еще

Статья научная