Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education32142710.55355/snv2022114104Biological SciencesБиологические наукиResearch ArticleOntogenetic tactics of morphological characteristics of the Betula pendula Roth leaf in the gradient of technogenic soil transformation under changing weather conditionsОнтогенетические тактики морфологических признаков листа Betula pendula Roth в градиенте техногенной трансформации почв при изменяющихся погодных условияхZhuikovaTatyana ValerievnaЖуйковаТатьяна Валерьевна
Russian Federation

doctor of biological sciences, associate professor, dean of Natural Sciences, Mathematics and Computer Science Faculty

доктор биологических наук, доцент, декан факультета естествознания, математики и информатики

hbfnt@rambler.ruPopovaAnastasia SergeevnaПоповаАнастасия Сергеевна
Russian Federation

junior researcher of Ecological Laboratory

младший научный сотрудник экологической лаборатории

stassy.popova@yandex.ruNizhny Tagil State Social and Pedagogical Institute (Branch) of Russian State Vocational Pedagogical UniversityНижнетагильский государственный социально-педагогический институт (филиал) Российского государственного профессионально-педагогического университета0112202211430381703202317032023Copyright ©; 2022, Zhuikova T.V., Popova A.S.Copyright ©; 2022, Жуйкова Т.В., Попова А.С.2022Zhuikova T.V., Popova A.S.Жуйкова Т.В., Попова А.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/321427

The variety of types of otnogenetic tactics is shown on the example of the structural features of the leaf of Betula pendula Roth growing under conditions of technogenic soil transformation in the Tagil zone of the Middle Urals (Sverdlovsk oblast). It has been established that the leaf structure of this species contains features that are characterized by various types of ontogenetic tactics, both pure and combined. The most represented are convergent-divergent and convergent tactics. The signs that are characterized by different types of tactics in the lower, middle and upper parts of the leaf are revealed. Conducting research during the growing seasons (2016–2019) with different degrees of favorable weather made it possible to establish that the type of ontogenetic tactics characteristic of individual leaf traits on the technogenic stress gradient can change depending on weather conditions. Such characters include the length of the lateral vein, the angle between the main and lateral veins of the first order, the distance from the tip to the widest part of the leaf, the length of the leaf blade and petiole, the leaf blade index and the leaf index. Along with this, signs were revealed that, in the gradient of technogenic transformation of soils, regardless of the degree of favorable weather, retain the type of tactics: the distance between the ends and bases of the lateral veins, the width of the leaf blade and the width of half of the leaf blade, the distance from the widest part of the leaf to the base.

На примере структурных признаков листа Betula pendula Roth, произрастающей в условиях техногенной трансформации почвы в Притагильской зоне Среднего Урала (Свердловская обл.), показано разнообразие типов онтогенетических тактик. Установлено, что в структуре листа данного вида присутствуют признаки, которым свойственны различные типы онтогенетических тактик, как чистых, так и комбинированных. Наиболее представлены конвергентно-дивергентная и конвергентная тактики. Выявлены признаки, которые характеризуются разными типами тактик в нижней, средней и верхней частях листа. Проведение исследований в разные по степени благоприятности погоды вегетационные сезоны (2016–2019 гг.) позволило установить, что тип онтогенетической тактики, характерный для отдельных признаков листа на градиенте техногенного стресса, может изменяться в зависимости от погодных условий. К таким признакам относятся длина боковой жилки, угол между главной и боковой жилками первого порядка, расстояние от кончика до самой широкой части листа, длина листовой пластинки и черешка, индекс листовой пластинки и индекс листа. Наряду с этим выявлены признаки, которые в градиенте техногенной трансформации почв, независимо от степени благоприятности погоды, сохраняют тип тактики: расстояние между концами и основаниями боковых жилок, ширина листовой пластинки и ширина половины листовой пластинки, расстояние от самой широкой части листа до основания.

Betula pendula Rothleaf morphological featuresontogenetic tacticstechnogenic soil transformationfavorable weatherBetula pendula Rothморфологические признаки листаонтогенетические тактикитехногенная трансформация почвблагоприятность погодыЗлобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений: учеб.-метод. пособие. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 1989. 145 с.Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений // Методы популяционной биологии: сб. мат-лов VII всерос. популяционного семинара (Сыктывкар, 16–21 февраля 2004 г.). Ч. 2. Сыктывкар, 2004. С. 113–120.Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М. К оценке виталитета ценопопуляций Rhodiola iremelica Boriss. по размерному спектру // Ученые записки НТГСПА: мат-лы VI всерос. популяционного семинара «Фундаментальные и прикладные проблемы популяционной биологии» (г. Нижний Тагил, 2–6 декабря 2004 г.). Нижний Тагил: НТГСПА, 2004. С. 80–85.Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М., Жирнова Т.В. Стратегии жизни ценопопуляции Cephalanthera rubra (L.) Rich. на территории Башкирского государственного заповедника // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия: Биология. 2005. № 1. С. 85–98.Ишмуратова М.М. Родиола иремельская на Южном Урале. М.: Наука, 2006. 249 с.Пушкарева О.В. Стратегия жизни Epipactis helleborine (L.) Crantz. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2011. Т. 13, № 5 (2). С. 103–105.Шамигулова А.С. Особенности биологии и экологии, динамика ценопопуляций Orchis militaris L. (Orchidaceae) в степной зоне Башкирского Зауралья: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.01. Уфа, 2012. 18 с.Бобокалонов Дж.М., Давлатзода С.Х., Эргашева Г.Н. Изучение онтогенетических тактик в морфогенезе листа Platanus orientalis L. на территории г. Душанбе // Вестник Таджикского национального университета. Серия естественных наук. 2017. № 1/4. С. 194–196.Рахмангулов Р.С. Морфологическая структура и изменчивость листьев березы (Betula L.) на высотном градиенте (Южный Урал) и в условиях антропогенной нагрузки: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.01. Уфа, 2017. 18 с.Егорова Н.Ю. Онтогенетические тактики и стратегии выживания Oxycoccus palustris Pers. в болотных экосистемах таежной зоны (Кировская область) // Известия Саратовского ун-та. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2019. Т. 19, вып. 4. С. 473–480. DOI: 10.18500/1816-9775-2019-19-4-473-480.Федорова А.И. Онтогенетические стратегии и тактики некоторых доминирующих видов злаков прибрежно-водной растительности Лено-Вилюйского междуречья // Естественные и математические науки в современном мире. 2014. № 15. С. 169–177.Куянцева Н.Б., Чащина О.Е., Андреева П.О. Оценка виталитета ценопопуляций Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud. в условиях разнотипного химического загрязнения (Южный Урал) // Наука ЮУРГУ: мат-лы 66-й науч. конф. Секции технических наук. Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2014. С. 1622–1626.Князев М.С., Подгаевская Е.Н., Третьякова А.С., Золотарёва Н.В., Куликов П.В. Конспект флоры Свердловской области. Ч. III: Двудольные растения (Aristolochiaceae – Monotropaceae) // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2018. Т. XII, № 2. С. 4–95. DOI: 10.24411/2072-8816-2018-00021.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. [Zhuikova T.V., Meling E.V., Kaigorodova S.Yu., Bezel V.S., Gordeeva V.A. Specific features of soils and herbaceous plant communities in industrially polluted areas of the Middle Urals // Russian Journal of Ecology. 2015. Vol. 46, № 3. P. 213–221]. DOI: 10.7868/s0367059715030130.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. [Ivshina I.B., Kostina L.V., Kamenskikh T.N., Zhuikova V.A., Zhuikova T.V., Bezel V.S. Soil microbiocoenosis as an indicator of stability of meadow communities in the environment polluted with heavy metals // Russian Journal of Ecology. 2014. Vol. 45, № 2. P. 83–89]. DOI: 10.1134/s1067413614020039.Жуйкова Т.В. Растительные системы в условиях техногенной трансформации среды. М.: Наука, 2022. 339 с.Munn R.E. Global environmental monitoring system (GEMS): action plan for phase I. Toronto: ICSU-SCOPE, 1973. 130 p.Погода и климат [Электронный ресурс] // http://pogodaiklimat.ru.Архив погоды в Нижнем Тагиле [Электронный ресурс] // Расписание погоды. https://rp5.ru/Архив_погоды_в_Нижнем_Тагиле.Ishikawa M., Robertson A.J., Gusta L.V. Comparison of viability tests for assessing cross-adaptation to freezing, heat and salt stresses induced by abscisic acid in bromegrass (Bromus inermis Leyss) suspension cultured cells // Plant Science. 1995. Vol. 107, iss. 1. P. 83–93. DOI: 10.1016/0168-9452(95)04100-9.Hughes M.A., Dunn M.A. The molecular biology of plant acclimation to low temperature // Journal of Experimental Botany. 1996. Vol. 47, № 296. P. 291–305.Franco E., Alessandrelli S., Masojı́dek J., Margonelli A., Giardi M.T. Modulation of D1 protein turnover under cadmium and heat stress monitored by [³⁵S]methionine incorporation // Plant Science. 1999. Vol. 144, iss. 2. P. 53–61. DOI: 10.1016/s0168-9452(99)00040-0.Шакирова Ф.М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. Уфа: Гилем, 2001. 160 с.Жуйкова Т.В., Попова А.С., Мелинг Э.В. Морфологическая изменчивость листьев Betula pendula Roth в условиях техногенной трансформации окружающей среды // Самарский научный вестник. 2021. Т. 10, № 1. С. 65–73. DOI: 10.17816/snv2021101109.Ловелиус Н.В. Изменчивость прироста деревьев: дендроиндикация природных процессов и антропогенных воздействий. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1979. 231 с.Веселова Т.В., Веселовский В.А., Чернавский Д.С. Стресс у растений (биофизический подход). М.: Изд-во Моск. ун-та, 1993. 144 с.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.Северцов А.С. Направленность эволюции. M.: Изд-во Московского университета, 1990. 272 с.Северцов А.С. Внутривидовое разнообразие как причина эволюционной стабильности // Русский орнитологический журнал. 2014. Т. 23, экспресс-выпуск 1072. С. 3659–3673.Симинел В.Д., Кильчевская О.С. Особенности биологии цветения, опыления и оплодотворения тритикале / отв. ред. Ф.Г. Кириченко. Кишинев: Штиинца, 1984. 152 с.Авров Ф.Д. Экология и селекция лиственницы. Томск: Спектр, 1996. 213 с.Титов С.В., Кузьмин А.А., Шмыров А.А. Репродуктивная стратегия как фактор межвидовой гибридизации и изоляции симпатрических видов сусликов // Современные проблемы биологической эволюции (к 100-летию Государственного Дарвиновского музея): мат-лы конф. М.: ГДМ, 2007. С. 255–257.Чернодубов А.И. Сосна обыкновенная в островных борах Восточно-Европейской равнины. Воронеж: Воронежская государственная лесотехническая академия, 2009. 156 с.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.Чекменева Ю.В. Изучение индивидуальной изменчивости хвойных интродуцентов для мониторинга в городской среде: дис. … канд. с/х. наук: 06.03.01. Воронеж, 2011. 227 с.Хлебова Л.П., Ерещенко О.В. Ритмы суточной митотической активности у березы повислой (Betula pendula Roth) в условиях Алтайского края // Известия Алтайского государственного университета. 2014. № 3–1 (83). С. 100–104. DOI: 10.14258/izvasu(2014)3.1-18.