Адаптивные реакции пигментного комплекса хвои сосны... обыкновенной в условиях различных типов загрязнения Южно-Уральского региона
- Авторы: Уразбахтин А.А.1, Уразгильдин Р.В.1
-
Учреждения:
- Уфимский Институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук
- Выпуск: Том 145, № 1 (2025)
- Страницы: 76-90
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 01.06.2025
- Статья одобрена: 01.06.2025
- Статья опубликована: 01.06.2025
- URL: https://ogarev-online.ru/0042-1324/article/view/294694
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0042132425010077
- EDN: https://elibrary.ru/DMBHKZ
- ID: 294694
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Дана качественная оценка адаптивных реакций пигментного комплекса хвои сосны обыкновенной при произрастании в условиях различных типов промышленного загрязнения Южно-Уральского региона: Стерлитамакский промышленный центр (СПЦ, аэротехногенное полиметаллическое загрязнение), Карабашскиий медеплавильный комбинат (КМК, аэротехногенное полиметаллическое загрязнение в сочетании с сернистым ангидридом), Учалинский горно-обогатительный комбинат (УГОК, полиметаллическое загрязнение в условиях отвалов вскрышных пород медно-колчеданной горнорудной промышленности), Кумертауский буроугольный разрез (КБР, полиметаллическое загрязнение в условиях отвалов вскрышных пород буроугольного разреза), Уфимский промышленный центр (УПЦ, аэротехногенное нефтехимическое загрязнение). Показана согласованность между адаптивными реакциями пигментов и соотношений пигментов при произрастании в условиях УГОК и отсутствие согласованности в СПЦ, КМК, КБР и УПЦ. Несмотря на отсутствие согласованности, в каждом промышленном центре четко выделяется общая адаптивная реакция: в СПЦ и КМК пигментный комплекс характеризуется “нейтральной” адаптивной реакцией, в КБР – “умеренно-толерантной”, в УПЦ – “толерантной”, в УГОК – “умеренно-стрессовой”. По степени увеличения дисбаланса в пигментном комплексе промышленные центры образуют ряд возрастания: СПЦ и УПЦ → КМК → КБР. За исключением УГОК, во всех промышленных центрах соотношение Хл a/Хл b демонстрирует отсутствие различий между загрязнением и контролем, что характеризует устойчивый баланс хлорофиллов, но в условиях медно-колчеданных отвалов наблюдается снижение доли Хл а при повышении доли Хл b, что выделяет этот тип загрязнения как более значимый для сосны стрессовый фактор. Соотношение (Хл a + Хл b)/Каротиноиды характеризуется отсутствием баланса во всех типах загрязнения, при этом загрязнения в УГОК и СПЦ выделяются как более значимые стрессовые факторы для сосны.
Об авторах
А. А. Уразбахтин
Уфимский Институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук
Email: urazbaxtin1998@mail.ru
Россия, Уфа
Р. В. Уразгильдин
Уфимский Институт биологии – обособленное структурное подразделение Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: urv@anrb.ru
Россия, Уфа
Список литературы
- Ангальт Е.М., Калякина Р.Г. Анализ состояния сосны обыкновенной в условиях придорожных полос г. Оренбурга // Изв. Оренбургского гос. аграрн. ун-та. 2017. № 4 (66). С. 105–108.
- Афанасьева Л.В. Физиолого-биохимическая адаптация лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb. к условиям городской среды // Сиб. лесн. журн. 2018. № 3. С. 21–29. https://doi.org/10.15372/SJFS20180303
- Афанасьева Л.В., Калугина О.В., Оскорбина М.В., Харпухаева Т.М. Особенности элементного состава и пигментного комплекса хвои лиственницы сибирской при воздействии выбросов Иркутского алюминиевого завода // Сиб. лесн. журн. 2022. № 1. С. 20–32. https://doi.org/10.15372/SJFS20220102
- Баландайкин М.Э. Динамика и различия в концентрации основных фотосинтетических пигментов листьев березы, произрастающей в неоднородных условиях // Химия растит. сырья. 2014. № 1. С. 159–64. https://doi.org/10.14258/jcprm.1401159
- Белова Т.А., Гончарова Е.Е., Протасова М.В. Оценка пигментного состава березы повислой под влиянием антропогенной нагрузки // Auditorium. Электронный науч. журн. Курского ГУ. 2023. № 1 (37).
- Бухарина И.Л., Пашкова А.С. Особенности динамики фотосинтетических пигментов у хвойных растений в насаждениях города // Вестн. Ижевской гос. сельскохоз. академии. 2015. № 1 (42). С. 27–33.
- Государственный доклад о состоянии природных ресурсов и окружающей среды республики Башкортостан в 2022 году. Уфа: Самрау, 2023. 319 с.
- Донцов А.С., Сунцова Л.Н., Иншаков Е.М. Оценка состояния окружающей среды г. Красноярска по состоянию фотосинтетического аппарата ели сибирской // Хвойные бореальной зоны. 2016. Т. 37 (5–6). С. 246–250.
- Елисеева И.С. Оценка состояния соснового древостоя в зоне хозяйственной деятельности алмазодобывающей промышленности // Ломоносовские научные чтения студентов, аспирантов и молодых ученых высшей школы естественных наук и технологий САФУ / Сб. мат. конф., Архангельск, 01–30 апреля 2021 г. Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, 2022. С. 36–41.
- Загурская Ю.В. Сезонная динамика содержания фотосинтетических пигментов в листьях осины Populus tremula L. на зарастающем отвале угольного карьера // Сиб. лесн. журн. 2017. № 1. С. 105–113. https://doi.org/10.15372/SJFS20170111
- Калугина О.В., Михайлова Т.А., Шергина О.В. Биохимическая адаптация сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) к техногенному загрязнению // Сиб. экол. журн. 2018. № 1. С. 98–110. https://doi.org/10.15372/SEJ20180109
- Майдебура И.С. Влияние загрязнения воздушного бассейна города Калининграда на анатомоморфологические особенности и биохимические показатели древесных растений: Дис. … канд. биол. наук. Калининград: Рос. гос. ун-т им. Иммануила Канта, 2006. 146 с.
- Маракаев О.А., Смирнова Н.С., Загоскина Н.В. Техногенный стресс и его влияние на лиственные древесные растения (на примере парков г. Ярославля) // Экология. 2006. № 6. С. 410–414. https://doi.org/10.1134/S1067413606060026
- Методы биохимического анализа растений: учеб. пособие / Ред. В.В. Полевой, Г.Б. Максимова. Л.: Изд-во ЛГУ, 1978. 192 с.
- Николайчук А.М., Вашкевич М.Н. Влияние выбросов предприятий цементной промышленности на содержание пигментов и каротиноидов в листьях и хвое древесных растений // Веснік МДПУ імя І.П. Шамякіна. 2019. № 2 (54). С. 49–54.
- Реферат по итогам оказания услуг по осуществлению регулярных наблюдений химического загрязнения атмосферного воздуха на территории города Карабаша, где нет государственной наблюдательной сети. Челябинск: Филиал ФГБУ “ЦЛАТИ по УФО” по Челябинской области, 2022. 6 с.
- Сергейчик С.А. Эколого-физиологический мониторинг устойчивости сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в техногенной среде // Биосфера. 2015. Т. 7 (4). С. 384–391.
- Соколова Г.Г. Влияние техногенного загрязнения на пигментный состав листьев березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях города Барнаула // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2020. Т. 19 (1). С 223–228. https://doi.org/10.14258/pbssm.2020044
- Стасова В.В., Скрипальщикова Л.Н., Астраханцева Н.В., Барченков А.П. Фотосинтетические пигменты в листьях березы повислой при техногенном воздействии // Изв. высш. уч. заведений. Лесн. журн. 2023. № 3. С. 35–47. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-35-47
- Суслина М.А., Сунцова Л.Н., Иншаков Е.М. Анализ состояния пигментного комплекса Picea obovata и Picea pungens в условиях техногенной среды города Красноярска // Хвойные бореальной зоны. 2021. Т. 34 (4). С. 263–267.
- Тарханов С.Н., Бирюков С.Ю. Влияние атмосферного загрязнения на фотосинтезирующий аппарат Pinus sylvestris L. и Picea obovata Ledeb. × P. abies (L.) Karst. в северной тайге бассейна Северной Двины // Изв. высш. уч. заведений. Лесн. журн. 2014. № 1. С. 20–26.
- Тахтаджян А.А. Высшие растения. Т. 1. М.–Л.: АН СССР, 1956. 488 с.
- Титова М.С. Реакция пигментной системы сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на загрязнение окружающей среды // Вестн. КрасГАУ. 2013. № 10. С. 122–126.
- Тужилкина В.В. Влияние аэротехногенного загрязнения целлюлозно-бумажного производства на пигментный комплекс сосны обыкновенной // Теоретическая и прикладная экология. 2021. № 1. С. 90–96. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2021-1-090-096
- Тужилкина В.В. Реакция пигментной системы хвойных на длительное аэротехногенное загрязнение // Экология. 2009. № 4. С. 243–248.
- Уразгильдин Р.В. Лесообразующие виды Предуралья в условиях техногенеза: сравнительная эколого-биологическая характеристика, видоспецифичность, адаптивные реакции, адаптивные стратегии: Дис. … докт. биол. наук. Уфа: УИБ УФИЦ РАН, 2021. 367 с.
- Уразгильдин Р.В., Аминева К.З., Зайцев Г.А. и др. Сравнительная характеристика формирования пигментного комплекса дуба черешчатого (Quercus robur L.), липы сердцевидной (Tilia cordata Mill.) и березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях промышленного загрязнения // Карельский науч. журн. 2016. Т. 5. № 1 (14). С. 90–94.
- Флора СССР. Т. 1 / Ред. М.М. Ильин. Л.: АН СССР, 1934. 300 с.
- Цандекова О.Л. Динамика накопления пигментов в листьях Betula pendula Roth. в условиях породного отвала угледобывающей промышленности // Вестн. Алтайского гос. аграрн. ун-та. 2016. № 6 (140). С. 60–64.
- Цандекова О.Л., Неверова О.А. Влияние выбросов автотранспорта на пигментный комплекс листьев древесных растений // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2010. Т. 12. № 1 (3). С 853–856.
- Чупахина Г.Н. Физиологические и биохимические методы анализа растений: Практикум. Калининград: Калининградский ГУ, 2000. 59 с.
- Шаркаева Э.Ш., Федюшкина К.В. Пигментный состав и параметры флуоресценции хлорофилла в листьях клена остролистного в условиях урбоэкосистемы // Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем / Мат. ХVI Всерос. науч.-практ. конф. c междунар. участием, Киров, 03–05 декабря 2018 г. Т. 2. Киров: Вятский ГУ, 2018. С. 103–106.
- Шлык А.А., Прудникова И.В., Парамонова Т.К. Биосинтез и состояние хлорофиллов в растении. Минск: Наука и техника, 1975. С. 42–57.
- Areington C.A., Varghese B., Sershen N. The utility of biochemical, physiological and morphological biomarkers of leaf sulfate levels in establishing Brachylaena discolor leaves as a bioindicator of SO2 pollution // Plant Physiol. Biochem. 2017. V. 118. P. 295–305. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2017.06.025
- Gowin T., Goral I. Chlorophyll and pheophytin content in needles of different age of trees growing under conditions of chronic industrial pollution // Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 1977. V. 46 (1). P. 151–159. https://doi.org/10.5586/asbp.1977.012
- Mikhailova T.А., Afanasieva L.V., Kalugina O.V. et al. Changes in nutrition and pigment complex in pine (Pinus sylvestris L.) needles under technogenic pollution in Irkutsk region, Russia // J. Forest Res. 2017. V. 22 (6). P. 386–392. https://doi.org/10.1080/13416979.2017.1386020
- More R.S., Chaubal S.S. Determination of stress and comparison by estimation of chlorophyll – a, b and carotenoid contents among plants growing along Mithi River, Mumbai // Int. J. Sci. Engin. Res. 2017. V. 8 (1). P. 1–8.
- Mukherjee A., Agrawal M. Use of GLM approach to assess the responses of tropical trees to urban air pollution in relation to leaf functional traits and tree characteristics // Ecotoxicol. Environ. Safety. 2018. V. 152 (4). P. 2–54. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.01.038
- Prajapati S.K., Tripathi B.D. Seasonal variation of leaf dust accumulation and pigment content in plant species exposed to urban particulates pollution // J. Environ. Quality. 2008. V. 37 (3). P. 865–870. https://doi.org/10.2134/jeq2006.0511
- Prusty B.A.K., Mishra P.C., Azeez P.A. Dust accumulation and leaf pigment content in vegetation near the national highway at Sambalpur, Orissa, India // Ecotoxicol. Environ. Safety. 2005. V. 60. P. 228–235. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2003.12.013
- Rostunov A., Konchina T., Zhestkova E. et al. The dependence of morphological and physiological indicators of the leaves of woody plants on the degree of technogenic pollution // Technology. Resources: Proc. of the 11th internat. scientific and practical conference. V. 1. Rezekne, Latvia, 15–17 June 2017. Latvia: Rezekne Academy of Technologies, 2017. P. 235–239. https://doi.org/10.17770/etr2017vol1.2516
- Seyyednejad S.M., Niknejad M., Yusefi M. Study of air pollution effects on some physiology and morphology factors of Albizia lebbeck in high temperature condition in Khuzestan // J. Plant Sci. 2009. V. 4 (4). P. 122–126. https://doi.org/10.3923/jps.2009.122.126
Дополнительные файлы
