ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2021, № 4, С. 354–362


ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ ПИГМЕНТНОГО КОМПЛЕКСА ХВОИ В ГОРНЫХ И РАВНИННЫХ ЦЕНОПОПУЛЯЦИЯХ МОЖЖЕВЕЛЬНИКА ОБЫКНОВЕННОГО
Е. А. Тишкина1,2, Л. А. Семкина1, А.А.  Григорьев 2,3
1Ботанический сад УрО РАН
620144 Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202а
2Уральский государственный лесотехнический университет
620100 Екатеринбург, Сибирский тракт, 37
3Институт экологии растений и животных УрО РАН
620144 Екатеринбург, ул. 8 Марта, 202
E-mail: elena.mlob1@yandex.ru


Поступила в редакцию 24.04.2019 г.
Исследовано содержание фотосинтетических пигментов и соотношение их форм в хвое Juniperus communis L. подзоны южной тайги (окрестности озера Таватуй и сосновом лесу г. Реж), в горных среднетаежных темнохвойных лесов Южного Урала (хребет Большой Таганай) и Север Красноярского края лиственничного редколесья западной части плато Путорана. Сравнение ценопопуляций в горных и равнинных условиях позволяет оценить адаптационные возможности растений, заключающиеся в изменении соотношения форм пигментов, при этом содержание пигментного состава не зависит от возраста данных генеративных и постгенеративных особей. При сравнительной характеристике фотосинтетических пигментов внутри каждой ценопопуляции установлено, что величина корреляции зависит от географического положения района местообитания можжевельника. Таватуйская ценопопуляция находится в наиболее благоприятных микроклиматических и экологических условиях, и она отличается от других максимальным содержанием общего пигментного фонда. С увеличением высоты над уровнем моря в таганайской ценопопуляции изменяется соотношение различных форм пигментов, увеличивается содержание хлорофилла b, участвующего в светособирающем комплексе. В путоранской ценопопуляции отмечено самое высокое содержание каротиноидов, выполняющих функцию защиты от фотоингибирования, но самое низкое содержание зеленых пигментов.
Следовательно, изменение соотношения форм пигментов определяет устойчивость растений и их выживаемость в самых суровых условиях.
Ключевые слова: Juniperus communis L., фотосинтетические пигменты, равнинные и горные ценопопуляции.
Работа выполнена в рамках Государственного задания Ботаническому саду УрО РАН (2018г.) и Государственного задания Институту экологии растений и животных УрО РАН (2018г.).
DOI: 10.31857/S0024114821040100


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Герлинг Н.В., Загирова С.В. Структура и фотосинтез хвои Juniperus sibirica Burgsd. (Cupressaceae) на Северном Урале // Ботанический журнал - 2009. № 11. С. 1672–1680.

  • Герлинг Н.В. Структура и фотосинтез хвои видов р. Juniperus на Северо-Востоке европейской части России / Н.В. Герлинг: Автореф. дис … канд. биол. наук (03.02.01) Сыктывкар: Институт биологии Коми научного центра УрО РАН, 2010. 20 с.

  • Годнев Т.Н. Хлорофилл, его строение и образование в растении. Минск: Изд-во АН БССР, 1963. 319 с.

  • Головко Т.К., Табаленкова Г.Н., Дымова О.В. Пигментный комплекс растений Приполярного Урала // Ботанический журнал. 2007. Т. 92. С. 1732–1741.

  • Головко Т.К., Далькэ И.В., Дымова О.В., Захожий И.Г., Табаленкова Г.Н. Пигментный комплекс растений природной флоры Европейского Северо-Востока // Известия Коми научного центра УрО РАН. 2010. № 1. С. 39–46.

  • Григорьев А.А., Ерохина О.В., Соковнина С.Ю., Шалаумова Ю.В., Балакин Д.С. Продвижение древесно-кустарниковой растительности в горы и изменение состава тундровых сообществ (хр. Зигальга, Южный Урал) // Журнал Сибирского федерального университета. Биология. 2018. №11(3). С. 218–236.

  • Дымова О.В., Головко Т.К. Состояние пигментного аппарата растений живучки ползучей в связи с адаптацией к световым условиям произрастания // Физиология растений. -2007. Т. 54. № 1. С. 47–53.

  • Заленский О.В. Эколого-физиологические аспекты изучения фотосинтеза. Л.: Наука, 1977. 56 с.

  • Иванов Л.А., Иванова Л.А., Ронжина Д.А. Закономерности изменения удельной плотности листьев у растений Евразии вдоль градиента аридности // Доклады АН. 2009. Т. 428. С. 135–138.

  • Иванов Л.А., Иванова Л.А., Ронжина Д.А., Юдина П.К. Изменение содержания хлорофиллов и каротиноидов в листьях степных растений вдоль широтного градиента на Южном Урале // Физиология растений. 2013. Т. 60. № 6. С. 856–864.

  • Корнюшенко Г.А., Соловьева Л.В. Экологический анализ содержания пигментов в листьях горно-тундровых кустарничков // Ботанический журнал. 1992. Т. 77. № 8. С. 55–77.

  • Крючков В.А., Булатова И.К. Практикум по физиологии древесных растений. Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2006. 248 с.

  • Лукьянова Л.М., Марковская Е.Ф., Булычева Т.М. Газообмен и пигментная система растений Кольской Субарктики Хибинский горный массив). Апатиты: Изд-во Кольского филиала АН СССР, 1986. 127 с.

  • Любименко В.Н. Работы по фотосинтезу и пигментам растений / Отв. ред. Н.А. Любинского. Киев: Изд-во АН Украинской ССР, 1963. Т 2. 681 с.

  • Маслова Т.Г., Попова И.А., Корнюшенко Г.А., Королева О.Я. Развитие представлений о функционировании виолаксантинового цикла в фотосинтезе // Физиология растений. 1996. Т. 43. № 3. С. 437–449.

  • Панюшкина Н.В., Карасева М.А., Демаков Ю.П., Бекмансуров М.В., Карасев В.Н. Распространение и структура ценопопуляций можжевельника в Республике Марий Эл  // Вестник МарГТУ. 2012. №1. С. 24–34.

  • Плюснина С.Н., Загирова С.В. Структура фотосинтетического аппарата Betula nana (Betulaceae) на Северном и Приполярном Урале // Ботанический журнал. 2016. Т. 101. № 3. С. 261–274.

  • Попова И. А. О пигментах листьев памирских растений // Ботанический журнал. 1958. Т. 48. № 11. С. 1550–1561.

  • Попова О.Ф., Слемнев Н.Н., Попова И.А., Маслова Т.Г. Содержание пигментов пластид у растений пустынь Гоби и Каракумы // Ботанический журнал. 1984. Т. 69. С. 334–344.

  • Попова И.А., Маслова Т.Г., Попова О.Ф. Особенности пигментного аппарата растений разных ботанико-географических зон // Эколого-физиологические исследования фотосинтеза и дыхания растений. Л.: Наука, 1989. С. 115–130.

  • Пьянков В.И., Мокроносов А.Т. Основные тенденции изменения растительности Земли в связи с глобальным потеплением климата // Физиология растений. 1993. Т. 40. № 4. С. 515–531.

  • Салахов Н.В. Эколого-фитоценотическая приуроченность, жизненные формы и популяционная биология Juniperus communis L. в Республике Татарстан: Автореф. дис. …  канд. биол. наук (03.00.16). М.: Московский педагогический госуд. ун-т, 2009. 18 с.

  • Тишкина Е.А. Закономерности распространения, формовое разнообразие и экологическая приуроченность Juniperus communis L. на Урале: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук (06.03.03). Екатеринбург: Уральский гос. лесотехн. ун.-т, 2009. 20 с.

  • Тишкина Е.А., Семкина Л.А. Оценка состояния ценопопуляций можжевельника обыкновенного по содержанию фотосинтетических пигментов на Среднем и Южном Урале // Лесоведение. 2017. № 6. С. 127–132.

  • Урал и Приуралье / Отв. ред. И.В. Комар, А.Г. Чикишев. М.: Наука, 1968. 459 с.

  • Хантемирова Е.В., Семериков В.Л. Аллозимный полиморфизм разновидностей можжевельника обыкновенного // Лесоведение. 2009. № 1. С. 74–77.

  • Чхубианишвили Е.И., Чанишвили Ш.Ш., Качарава Н.Ф., Бадридзе Г.Ш. Структурно-функциональные особенности листьев луговых растений в условиях высокогорий Малого Кавказа // Физиология и биохимия культурных растений. 2009. Т. 41. № 2. С. 132–139.

  • Шульгин И.А. Морфофизиологические приспособления растений к свету. М.: Изд-во МГУ, 1963. 74 с.

  • Юдина П.К. Структурно-функциональные параметры листьев степных растений Северной Евразии: Дис. канд. биол. наук. (03.02.01). Екатеринбург: Институт экологии растений и животных УрО РАН, 2018. 177 с.

  • Blankenship R.E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 2002. 321 p.

  • Demmig-Adams B., Gilmore A. M., Adams W. W. In vivo function of carotenoids in higher plants // FASEB Journal. 1996. V. 10. P. 403–412.

  • Maslova T.G., Popova I.A. Adaptive Properties of the Pigment Systems // Photosynthetica. 1993. V. 29. P. 195–203.