ВОДНЫЙ ОБМЕН ХВОИ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ЮЖНО-УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА

А.А. Уразбахтин, Р.В. Уразгильдин

Аннотация


Обзор публикаций отечественных и зарубежных авторов указывает на различия в адаптивных реакциях параметров водного обмена растений в ответ на различные типы промышленного загрязнения: наблюдались как отрицательные, так и положительные реакции. Однако отсутствуют сравнительная характеристика выявленных адаптивных реакций при разных типах загрязнения и, главное, их качественная оценка при том, что все авторы указывают на безусловно адаптивный характер выявленных ими реакций. Цель настоящей работы восполнить эти пробелы. Объект исследования – сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), хвоя которой служит хорошим всесезонным биоиндикатором в пяти промцентрах с различными типами загрязнения: три с аэротехногенным и два – отвалы вскрышных пород горнодобывающей промышленности. Проанализированы интенсивность транспирации хвои, относительное содержание воды, дефицит водного насыщения. Показано, что аэротехногенные полиметаллическое загрязнение и полиметаллическое с примесью сернистого ангидрида подавляют водный обмен хвои сосны, вызывая стрессовые и умеренно-стрессовые адаптивные реакции, что свидетельствует о низком адаптивном потенциале сосны к данным типам загрязнения, в то время как полиметаллическое загрязнение в условиях медно-колчеданных и буроугольных отвалов горнорудной промышленности стимулирует водный обмен хвои, вызывая умеренно-толерантные адаптивные реакции, что свидетельствует о высоком адаптивном потенциале сосны к данным типам загрязнения. Нефтехимическое загрязнение не оказывает влияния на водный обмен хвои, что сопровождается нейтральной адаптивной реакцией. Кроме того, в условиях аэротехногенного полиметаллического загрязнения и отвалов буроугольной промышленности нарушена суточная динамика водного обмена, что сопровождается стрессовой адаптивной реакцией в первом случае и толерантной во втором; остальные типы загрязнения не оказывают влияния на суточную динамику водного обмена. Показана относительная независимость между параметрами водного обмена, когда их адаптивные реакции на один и тот же тип загрязнения различаются, что говорит об экологической пластичности сосны по отношению к разным типам загрязнения.

Ключевые слова


промышленное загрязнение, Южно-Уральский регион, сосна обыкновенная, водный обмен, адаптивные реакции, сравнительная характеристика.

Полный текст:

PDF

Как процитировать материал

Литература


Андросова АВ. Транспирации, как ключевой показатель водного обмена. Научный альманах. 2020;2(64):111-4.

Бейдеман ИН. К методике изучения водного режима растений. Бот журн. 1956;41(2):212-9.

Бухарина ИЛ, Двоеглазова АА. Биоэкологические особенности травянистых и древесных растений в городских насаждениях. Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет»; 2010.

Бухарина ИЛ, Поварницина ТМ, Ведерников КЕ. Экологобиологические особенности древесных растений в урбанизированной среде. Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА; 2007.

Веретенников АВ. Фотосинтез древесных растений. Воронеж: ВГУ; 1980.

Гетко НВ. Растения в техногенной среде: Структура и функция ассимиляционного аппарата. Минск: Наука и техника; 1989.

Григоренко АВ. Физиологические и морфологические показатели хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в условиях аэротехногенного загрязнения. Вестник КрасГАУ. 2015;4:15-9.

Иванов ЛА, Силина АА, Цельникер ЮЛ. О методе быстрого взвешивания для определения транспирации в естественных условиях. Бот журн. 1950;35(2):171-185.

Колмогорова ЕЮ, Неверова ОА. Изучение водного режима и годичного прироста побегов у древесных растений, произрастающих на породном отвале Кедровского угольного разреза. Вестник КрасГАУ. 2016;9:87-94.

Кузнецов ВВ, Дмитриева ГА. Физиология растений. Том 1: учебник для вузов. М.: Издательство Юрайт; 2024.

Кулагин ЮЗ. Древесные растения и промышленная среда. М.: Наука; 1974.

Сенькина СН. Влияние техногенного загрязнения на показатели водного обмена Pinus sylvestris L. и Picea obovata Ledeb. В кн.: Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем. Материалы ХVII Всероссийской научно-практической конференции c международным участием; 05 декабря 2019. Киров: Вятский государственный университет; 2019. С. 254-257.

Сунцова ЛН, Иншаков ЕМ, Козик ЕВ. Оценка состояния городской среды методом фитоиндикации (на примере г. Красноярска). Лесной журн. 2011;4:29-32.

Уразгильдин РВ. Лесообразующие виды Предуралья в условиях техногенеза: сравнительная эколого-биологическая характеристика, видоспецифичность, адаптивные реакции, адаптивные стратегии (диссертация). Уфа: УИБ УФИЦ РАН; 2021.

Хмелевская ИА. Эколого-физиологические исследования древесных пород в г. Пскове. Вестн Псковского гос педагогич ун-та сер естеств физ-мат науки. 2008;6:37-57.

Цандекова ОЛ, Колмогорова ЕЮ. Особенности адаптационных перестроек хвои Pinus sylvestris L. в условиях породного отвала угольного разреза «Кедровский». Вестник Оренбургского государственного университета. 2016;6(194):81-5.

Эржапова РС, Эржапова РС. Физиология растений. Водный режим растений. Учебное пособие. Грозный: Издательство ЧГУ; 2015.

Androsova AV. [Transpirations as a key indicator of water metabolism]. Nauchnyi Almanakh. 2020;2(64):111-4. (In Russ.)

Beydeman IN. [On a method for studying the water regimen of plants]. Bot Zhurn. 1956;41(2):212-9. (In Russ.)

Bukharina IL, Dvoyeglazova AA. Bioekologivheskiye Osobennosti Travianistykh i Drevesnykh Rasteniy v Gorodskigh Nasazhdeniyakh [Bioecological Features of Herbaceous and Woody Plants in Urban Plantations]. Izhevsk: Udmurtskiy Universitet; 2010. (In Russ.)

Bukharina IL, Povarnitsina TM, Vedernikov KE. Ekobiologicheskiye Osobennosti Drevesnykh Rasteniy v Urbanizirovannoy Srede [Ecological and Biological Features of Woody Plants in an Urbanized Environment]. Izhevsk: FGOU VPO Izhevskaya GSKHA; 2007. (In Russ.)

Veretennikov AV. Fotosintez Drevesnykh Rasteniy [Photosynthesis of woody plants]. Voronezh: VGU; 1980. (In Russ.)

Getko NV. Rasteniya v Teknogennoy Srede: Struktura i Funktsiya Assimiliatsionnogo Apparata [Plants in technogenic environment: Structure and function of assimilation apparatus]. Minsk: Nauka i tekhnika; 1989. (In Russ.)

Grigorenko AV. [Physiological and morphological indicators of the scotch pine (Pinus sylvestris L.) In the conditions of aero-anthropogenic pollution]. Vestnik KrasGAU. 2015;4:15-19. (In Russ.)

Ivanov LA, Silina AA, Cel'niker YuL. [On the method of rapid weighing for determination of transpiration under natural conditions]. Bot Zhurn. 1950;35(2):171-185.

Kolmogorova YeYu, Neverova OA. [Study of water regime and annual growth of shoots in woody plants growing on spoil dump Kedrovskiy coal mine]. Vestnik KrasGAU. 2016;9:87-94. (In Russ.)

Kuznecov VV, Dmitrieva GA. Fiziologiya Rasteniy Tom 1 [Physiology of Plants. Vol. 1]. M0scow: Izdatelstvo Yurayt; 2024. (In Russ.)

Kulagin YuZ. Drevesnye Rasteniya i Promyshlennaya Sreda [Woody plants and industrial environment]. Moscow: Nauka; 1974. (In Russ.)

Sen'kina SN. [Impact of technogenic pollution on water metabolism indicators Pinus sylvestris L. and Picea obovata Ledeb]. In: Biodiagnostika Sostoyaniya Prirodnykh i Prirodno-Tekhnogennykh Sistem. Kirov: Vyatskiy Gosudarstvennyj Universitet; 2019. P. 254-27. (In Russ.)

Suntsova LN, Inshakov YeM, Kozik YeV. [Assessment of urban environment state by phytoindication method (as exemplified with Krasnoyarsk)]. Lesnoy Zhurnal. 2011;4:29-32. (In Russ.)

Urazgildin RV. Lesoobrazuyushchiye Vidy Preduralya v Usloviyakh Tekhnogeneza: Sravnitelnaya Ekologo-Biologicheskaya Kharakteristika, Vidospecifichnost', Adaptivnye Rreaktsii, Adaptivnye Strategii. PhD Theses Ufa: UIB UFIC RAN; 2021. (In Russ.)

Khmelevskaya IA. [Ecological and physiological studies of tree species in Pskovc ity]. Vestnik Pskovskogo Gosudarstvennogo Pedagogicheskogo Universiteta Seriya Yestestvennyye i Fiziko-Matematicheskiye Nauki. 2008;6:37-57. (In Russ.)

Tsandekova OL, Kolmogorova YeYu. [Characteristics of adaptation reformations of Pinus sylvestris L. needles under the conditions of the rock dump of the Kedrovsky coal mine]. Vestnik Orenburgskogo Gosudarstvennogo Universiteta. 2016;6(194):81-5. (In Russ.)

Erzhapova RS, Erzhapova RS. Fiziologiya Rasteniy Vondyi Rezhim Rasteniy [Plant physiology. Water regime of plants]. : Izdatelstvo ChGU; 2015. (In Russ.)

Klamerus-Iwan A, Błońska E, Lasota J, Waligórski P, Kalandyk A. Seasonal variability of leaf water capacity and wettability under the influence of pollution in different city zones. Atmosph Pollut Res. 2018;9(3):455-463.

Singh H, Savita, Sharma R, Sinha S, Kumar M, Kumar P, Verma A, Sharma SK. Physiological functioning of Lagerstroemia speciosa L. under heavy roadside traffic: an approach to screen potential species for abatement of urban air pollution. Biotech. 2017;7(1):61.

Skrynetska I, Ciepał R, Kandziora-Ciupa M, Barczyk G, Nadgórska-Socha A. Ecophysiological responses to environmental pollution of selected plant species in an industrial urban area. Int J Environ Res. 2018;12:255-267.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v16i4.964

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"