Образец для цитирования:

Кулагин А. Ю., Ишбирдин А. Р., Тагирова О. В. Адаптационная изменчивость ивы белой (Salix alba L.) в условиях техногенного загрязнения окружающей среды (регион Южного Урала) // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, вып. 1. С. 90-101. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-1-90-101


Рубрика: 
УДК: 
57.042
Язык публикации: 
русский

Адаптационная изменчивость ивы белой (Salix alba L.) в условиях техногенного загрязнения окружающей среды (регион Южного Урала)

Аннотация

В экстремальных природных и техногенных условиях Южного Урала изучены особенности адаптации и изменчивости Salix alba L. на морфологическом уровне. Установлено, что в целом S. alba характеризуется широкой экологической валентностью, а по показателям морфологической изменчивости – стабильной морфологической структурой. Выявлено влияние географического, природно-климатического и антропогенного факторов на уровень морфологической интеграции S. alba. Так, в оптимальных условиях роста уровень морфологической интеграции может достигать максимальных значений, тогда как экстремальные условия существования способствуют снижению морфологической целостности вида. Выявлено неоднородное влияние различных факторов стресса (загрязнение, почвенное увлажнение, континентальность климата) на структуру морфологической изменчивости. В зависимости от фактора стресса и силы его воздействия меняется и тип онтогенетической тактики в развитии признаков. В условиях умеренного стресса уровень флуктуирующей асимметрии признаков возрастает, а в условиях крайнего стресса снижается, что может быть проявлением адаптивной стратегии S. alba в условиях крайнего стресса. Анализ адаптационной изменчивости морфологических признаков S. alba свидетельствует о проявлении разных типов онтогенетических тактик: конвергентная тактика проявляется у признаков в выборках, где основным стрессирующим фактором выступает степень увлажнения; дивергентно-конвергентная тактика проявляется у признаков в выборках, где в качестве основного стресс-фактора выступает уровень загрязнения. Для S. alba в условиях стресса отмечена защитно-стрессовая онтогенетическая стратегия. Онтогенетические стратегии S. alba характеризуют этот вид как конкурента.

Литература

1. Lloyd S. D., Fletcher T. D., Wong T. H. F., Wootton R. M. Assessment of Pollutant Removal Performance in a Bio-fi ltration System : Preliminary Results // 2nd South Pacifi c Stormwater Conf.; Rain the Forgotten Resource, 27–29 June 2001, Auckland, New Zealand, 2001. P. 20–30.
2. Кулагин А. А., Шагиева Ю. А. Древесные растения и биологическая консервация промышленных загрязнителей. М. : Наука, 2005. 190 с.
3. Опекунова М. Г., Захарян Л. С. Тяжелые металлы в системе почва – растение как показатель загрязнения окружающей среды в Санкт-Петербурге // Охрана атмосферного воздуха. Атмосфера. 2012. № 1. С. 40–46.
4. Tanee F. B. G., Albert E. Air pollution tolerance indices of plants growing around Umuebulu Gas Flare Station in Rivers State, Nigeria // African Journal of Environmental Science and Technology. 2013. Vol. 7, № 1, January. P. 1–8.
5. Юсфин Ю. С., Леонтьев Л. И., Черноусов П. И. Промышленность и окружающая среда. М. : ИКЦ, 2002. 469 с.
6. Ramdan A. A. Heavy metal pollution and biomonitoring plants in Lake Manzala, Egypt, Pak. // J. Biol. Sci. 2003. Vol. 6, № 13. P. 1108–1117.
7. Чукаева Н. В. Некоторые аспекты использования методик биоиндикации // Успехи современного естествознания. 2011. № 8. С. 78–79.
8. Тарабрин В. П., Игнатенко А. А. О некоторых адаптивных изменениях в аминокислотном обмене растений в период последействия фенола // Дендроэкология, техногенез, вопросы охраны природы / БФАН СССР. Уфа, 1987. С.70–77.
9. Кулагин А. Ю. Ивы : техногенез и проблемы оптимизации нарушенных ландшафтов. Уфа : Гилем, 1998. 193 с.
10. Кулагин А. Ю., Мокин А. А. Влияние стресса на морфологическую интеграцию в развитии признаков Salix alba (L.) // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2012. Т. 12, вып. 2. С. 86–90.
11. Olsen E., Miller R. Morphological integration. Chicago, 1958. 318 p.
12. Злобин Ю. А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. Казань : Изд-во Казан. ун-та, 1989. 147 с.
13. Зайцев Г. И. Математический анализ биологических данных. М. : Наука, 1991. 182 с.
14. Захаров В. М. Онтогенез и популяция (стабильность развития и популяционная изменчивость) // Экология. 2001. № 3. С. 177–191.
15. Ишбирдин А. Р., Ишмуратова М. М. К оценке виталитета ценопопуляций Rhodiola iremelica Boriss. по размерному спектру // Ученые записки НТГСПА. Н. Тагил, 2004. С. 80–85.
16. Zelditch M., Swiderski D., Sheets D., Fink W. Geometric morphometrics for biologist : a primer. Oxford : Elsevier Acad. Press, 2004. 444 p.
17. Гелашвили Д. Б., Лобанова И. В., Ерофеева Е. А. Влияние лесопатологического состояния березы повислой на величину флуктуирующей асимметрии листовой пластинки // Поволжский экологическийжурнал. 2007. № 2. С. 106–115.
18. Гашева Н. А. Математическое представление формы листа в исследованиях структуры биоразнообразия ив // Вестник ТвГУ. Сер. Биология и экология. 2008. Вып. 9. С. 42–46.
19. Суслонов А. В., Светлакова Т. В., Боронникова С. В. Морфологическая изменчивость Poa pratensis (L.) при нефтяном загрязнении // Биологические системы : устойчивость, принципы и механизмы функционирования: материалы III Всерос. науч.-практ. конф. Н. Тагил, 2010. С. 229–231.
20. Graham J. H., Whitesell M. J., Fleming M. Fluctuating asymmetry of plant leaves : batch processing with LAMINA and continuous symmetry measures // Symmetry. 2015. 7. P. 255–268. DOI:  https://doi.org/10.3390/sym7010255
21. Silva H. V., Alves-Silva E., Santos J. C. On the relationship between fl uctuating asymmetry, sunlight exposure, leaf damage and fl ower set in Miconia fallax (Melastomataceae) // Tropical Ecology. 2016. Vol. 57, № 3. P. 419–427.
22. Yuto C. M. M., Lumogdang L., Tabugo S. R. M. Fluctuating asymmetry as an Indicator of Ecological Stress in Rhinocypha colorata (Odonata: Chlorocyphidae) in Iligan City, Mindanao, Philippines // Entomology and Applied Science Letters. 2016. Vol. 3, № 1. P. 13–20.
23. Castrence-Gonzales R. Asymmetry in the shape of the carapace of Scylla serrata (Forsskal, 1755) collected from Lingayen Gulf in Luzon // Philippines Proceedings of the International Academy of Ecology and Environmental Sciences. 2017. Vol. 7, № 3. P. 55–66.
24. Matondo D. A., Demayo C. G. Shapes of the Abdomen Between Sexes in Two Geographically Isolated Populations of Rana Ranina Using Landmark-Based Geometric Morphometrics and Multivariate Statistics // Entomology and Applied Science Letters. 2018. Vol. 5, № 3. P. 41–47.
25. Shi P., Zheng X., Ratkowsky D. A., Li Y., Wang P., Cheng L. A Simple Method for Measuring the Bilateral Symmetry of Leaves // Symmetry. 2018. Vol. 10, № 4. P. 118. DOI: https://doi.org/10.3390/sym10040118
26. Van Dongen S. Human Bodily Asymmetry Relates to Behavioral Lateralization and May not Reliably Refl ect Developmental Instability // Symmetry. 2018. Vol. 10. P. 117. DOI: https://doi.org/10.3390/sym10040117
27. Морозов И. Р. Защитное лесоразведение в руслах рек М. : Лесная промышленность, 1956. 96 с.
28. Афонин А. А. Изменчивость массовых видов ив ЮгоЗапада России : теоретическая и прикладная саликология. Saarbrücken : LAM Lambert Academic Publishing, 2011. 182 с.
29. Ивантер Э. В., Коросов А. В. Введение в количественную биологию. Петрозаводск : ПетрГУ, 2003. 304 с.
30. Ростова Н. С. Корреляции : структура и изменчивость. СПб., Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2002. 307 с.
31. Обзор состояния загрязнения природной среды Оренбургской области. 2011 год. URL: http://gorodmednogorsk.ru/fliles/docs/ek2011.pdf (дата обращения: 08.05.2019).
32. Курманова Л. Г., Кулагин А. Ю. Динамика содержания и распределения химических элементов в водах рек Башкирского Зауралья // Вестник Удмурт. ун-та. Биология. Науки о Земле. 2012. Вып. 1. С. 3–8.
33. Мониторинг состояния среды обитания и здоровья населения городского округа город Уфа Республики Башкортостан / под ред. А. А. Кулагина. Уфа : Изд-во БГПУ, 2014. 250 с.
34. Frank D., Klotz S. Biologisch-ökologische Daten zür Flora der DDR. Halle (Saale), 1990. 167 p.

Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):