Chimaphila umbellata (Ericaceae) в естественных и техногенных местообитаниях на Среднем Урале
Маргарита Александровна Глазырина, кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, Margarita.Glazyrina@urfu.ru, https://orcid.org/0000-0001-8258-270X
Наталия Валентиновна Лукина, кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, natalia.lukina@urfu.ru, https://orcid.org/0000-0001-6425-6214
Елена Ивановна Филимонова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, elena.filimonova@urfu.ru, https://orcid.org/0000-0001-6937-0139
Аннотация
Обследованы семь ценопопуляций (ЦП) зимолюбки зонтичной (Chimaphila umbellata (L.) W. Barton) — типичного лесного вида (семейство Ericaceae Juss.). Четыре из них (ЦП1—ЦП4) расположены на промышленных отвалах, три (ЦП5—ЦП7) находятся в естественных лесонасаждениях. Все исследованные ЦП Ch. umbellata являются нормальными неполночленными. На промышленных отвалах онтогенетические спектры ЦП в основном унимодальные с максимумом в виргинильном онтогенетическом состоянии (ЦП1, ЦП2 и ЦП4), за исключением ЦП3, где спектр бимодальный с пиками в виргинильном и зрелом генеративном онтогенетических состояниях. В естественных местообитаниях онтогенетические спектры ЦП Ch. umbellata — бимодальные левосторонние, с преобладанием молодых генеративных (ЦП5 и ЦП7) и виргинильных (ЦП6) растений. Анализ индексов эффективности (ω) показал, что ЦП1, ЦП3, ЦП4 и ЦП6 Ch. umbellata являются молодыми, а ЦП2, ЦП5 и ЦП7 — зреющими. Средние значения числа и площади листьев, длины цветоноса, веса воздушно-сухой массы побега были достоверно выше в лесных фитоценозах на промышленных отвалах. Плодообразование Ch. umbellata в техногенных (88,3%) и естественных (90,0%) местообитаниях характеризуется высокими значениями. На морфологические параметры генеративных особей значительное влияние оказывают ценотические факторы. Таким образом, в лесных фитоценозах на промышленных отвалах на Среднем Урале формируются экотопы, пригодные для заселения типичного бореального вида — Ch. umbellata.
Благодарности: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках выполнения государственного задания УрФУ FEUZ-2023-0019
Для цитирования:
Глазырина М. А., Лукина Н. В., Филимонова Е. И. Chimaphila umbellata (Ericaceae) в естественных и техногенных местообитаниях на Среднем Урале // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал. 2024. № 3 (51). С. 21—40. URL: http://vestospu.ru/archive/2024/articles/51/2_51_2024.pdf. DOI: 10.32516/2303-9922.2024.51.2.
1. Багдасарова Т. В. Зимолюбка зонтичная // Биологическая флора Московской области. 1993. Вып. 9. Ч. 2. С. 71—77.
2. Барсукова И. Н., Черемушкина В. А. Состояние ценопопуляций Prunella vulgaris (Lamiaceae) в Хакасии // Растительные ресурсы. 2018. Т. 54, № 4. С. 496—515.
3. Бобров Ю. А. Грушанковые России. Киров : Изд-во ВятГГУ, 2009. 137 с.
4. Большаков В. Н., Безель В. С., Таршис Г. И., Таршис Л. Г. Региональная экология // Пособие для учителя. Екатеринбург : Сократ, 1998. 176 с.
5. Ведерникова О. П., Жукова Л. А., Максимова О. В. Онтогенез зимолюбки зонтичной (Chimaphila umbellata (L.) W. Barton) // Онтогенетический атлас лекарственных растений : учеб. пособие. Йошкар-Ола : Изд-во Мар. гос. ун-та, 2002. T. 3. C. 46—50.
6. Воробьева Л. А. Теория и практика химического анализа почв. М. : ГЕОС, 2006. 400 с.
7. Гафуров Ф. Г. Почвы Свердловской области. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2008. 396 с.
8. Глазырина М. А., Баркова Н. Ю., Лукина Н. В., Филимонова Е. И. Moneses uniflora (L.) A. Gray на промышленных отвалах Среднего Урала // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2021. № 20-1. С. 102—107. DOI: 10.14258/pbssm.2021021.
9. Глазырина М. А., Лукина Н. В., Филимонова Е. И., Баркова Н. Ю., Коробицина С. Н. Виды трибы Pyroleae на промышленных отвалах (Средний Урал) // Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных земель : материалы XI Всерос. науч. конф. с междунар. участием, Сатка, 12—16 сент. 2022 г. Сатка : Принтоника, 2022. С. 41—47.
10. Горчаковский П. Л. Растительный мир высокогорного Урала. М. : Наука, 1975. 283 с.
11. Дубровная С. А., Мавлюдова Л. У. Онтогенетическая структура и анализ состояния ценопопуляций Pyrola rotundifolia и Orthilia secunda в отдельных частях ареала // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2019. № 4 (28). С. 35—49. DOI: 10.21685/2307-9150-2019-4-4.
12. Дубровная С. А., Хуснетдинова Л. З., Мавлюдова Л. У., Галимова А. Р., Бикмухаметова З. Ш. Анализ календарного возраста рамет грушанки круглолистной (Pyrola rotundifolia L.) при интерпретации онтогенетической структуры вида // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2017. Т. 19, № 2 (3). С. 436—440.
13. Животовский Л. А. Онтогенетическое состояние, эффективная плотность и классификация популяций // Экология. 2001. № 1. С. 3—7.
14. Жукова Л. А. Динамика популяций луговых растений : автореф. дис. … д-ра биол. наук. Новосибирск, 1987. 32 с.
15. Заугольнова Л. Б. Структура популяций семенных растений и проблемы их мониторинга : автореф. дис. … д-ра биол. наук. СПб., 1994. 72 с.
16. Злобин Ю. А., Скляр В. Г., Клименко А. А. Популяции редких видов растений: теоретические основы и методика изучения. Сумы : Университетская книга, 2013. 439 с.
17. Ишбирдин А. Р., Ишмуратова М. М. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений // Методы популяционной биологии : сб. материалов VII Всерос. популяционного семинара (Сыктывкар, 16—21 февр. 2004 г.). Сыктывкар : Коми научный центр УрО РАН, 2004. Ч. 2. С. 113—120.
18. Князев М. С., Третьякова А. С., Подгаевская Е. Н., Золотарева Н. В., Куликов П. В. Конспект флоры Свердловской области. Часть 3 : Двудольные растения (Aristolochiaceae — Monotropaceae) // Фиторазнообразие Восточной Европы. 2018. Т. 12, № 2. С. 4—95. DOI: 10.24411/2072-8816-2018-10013.
19. Красная книга Архангельской области / О. В. Аксенова [и др.]. Архангельск : Сев. (Арктич.) федер. ун-т, 2020. 490 с.
20. Красная книга Красноярского края : в 2 т. Т. 2. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов : в 2 ч. / гл. ред. Н. В. Степанов ; отв. ред. Е. М. Антипова. 3-е изд., перераб. и доп. Красноярск : Сибирский федер. ун-т, 2022. 762 с.
21. Красная книга Республики Бурятия : Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды растений и грибов / отв. ред. О. А. Аненхонов. 4-е изд., перераб. и доп. Белгород : Константа, 2023. 343 с.
22. Красная книга Республики Коми / под общ. ред. С. В. Дегтевой. Сыктывкар : Коми республиканская типография, 2019. 768 с.
23. Красная книга Саратовской области: Грибы. Лишайники. Растения. Животные / Мин-во природных ресурсов и экологии Саратовской области. Саратов : Папирус, 2021. 496 с.
24. Мамаев С. А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М. : Наука, 1972. 283 с.
25. Махонина Г. И. Экологические аспекты почвообразования в техногенных экосистемах Урала. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2003. 355 с.
26. Методы изучения лесных сообществ / Е. Н. Андреева [и др.]. СПб. : НИИХ, 2002. 240 с.
27. Османова Г. О., Животовский Л. А. Онтогенетический спектр как индикатор состояния ценопопуляций растений // Известия Российской академии наук. Сер. биологическая. 2020. № 2. С. 144—152. DOI: 10.31857/S0002332920020058.
28. Полевая геоботаника : в 5 т. Т. 3. М. ; Л. : Наука, 1964. 530 с.
29. Полянская Т. А. Экологическое разнообразие ценопопуляций ортилии однобокой Orthilia secunda (L.) House // Вестник Воронежского государственного университета. Сер. Химия. Биология. Фармация. 2012. № 1. С. 125—131.
30. Сунцова Л. Н., Иншаков Е. М. Биология растительных систем : учеб. пособие. Красноярск : Сиб-ГТУ, 2013. 120 с.
31. Таршис Л. Г. Об изменчивости морфологических и анатомических признаков у видов подсемейства Pyroloideae (Ericaceae) на Урале // Ботанический журнал. 2005. № 8. С. 1197—1208.
32. Уранов А. А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Биологические науки. 1975. № 2. С. 7—34.
33. Филимонова Е. И., Лукина Н. В., Глазырина М. А. Platanthera bifolia (L.) Rich. в условиях промышленных отвалов Среднего Урала // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2020. Т. 19, № 2. С. 215—220. DOI: 10.14258/pbssm.2020106.
34. Флора и растительность Биологической станции Уральского государственного университета / В. А. Мухин [и др.]. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2003. 132 с.
35. Черемушкина В. А., Гусева А. А., Макунина Н. И., Асташенков А. Ю., Денисова Г. Р. Фитоценотическая характеристика, онтогенетическая структура и оценка состояния ценопопуляций Scutellaria scordiifolia (Lamiaceae) в Сибири // Растительные ресурсы. 2020. Т. 56, вып. 2. С. 138—150. DOI: 10.31857/S003399462002003X.
36. Чибрик Т. С., Елькин Ю. А. Формирование фитоценозов на нарушенных промышленностью землях: (биологическая рекультивация). Свердловск : Изд-во Урал. ун-та, 1991. 220 с.
37. Шакиров А. В. Физико-географическое районирование Урала. Екатеринбург : УрО РАН, 2011. 617 с.
38. Экологические основы и опыт биологической рекультивации нарушенных промышленностью земель / Т. С. Чибрик [и др.]. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2011. 268 с.
39. Экологические шкалы и методы анализа экологического разнообразия растений. Йошкар-Ола : Марийский гос. тех. ун-т, 2010. 368 с.
40. Antos J. A., Zobel D. B., Fischer D. G. Belowground morphology and population dynamics of two forest understory herbs of contrasting growth form // Botany. 2021. Vol. 99, N 9. P. 569—580. DOI: 10.1139/cjb-2021-0035.
41. Davey M. L., Skogen M. J., Heegaard E., Halvorsen R., Kauserud H., Ohlson M. Host and tissue variations overshadow the response of boreal moss-associated fungal communities to increased nitrogen load // Molecular Ecology. 2017. Vol. 26, N 2. P. 571—588. DOI: 10.1111/mec.13938.
42. Ellenberg H., Weber H. E., Düll R., Wirth V., Werner W., Paulissen D. Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa // Scripta Geobotanica, Vol. 18. Göttingen : Verlag Erich Goltze KG, 1991. 248 S.
43. Eriksson O. Floristic Legacies of Historical Land Use in Swedish Boreo-Nemoral Forests: A Review of Evidence and a Case Study on Chimaphila umbellata and Moneses uniflora // Forests. 2022. Vol. 13, N 10. Art. 1715. DOI: 10.3390/f13101715.
44. Flora of Siberia. Vol. 11: Pyrolaceae — Lamiaceae / ed. by L. I. Malyschev. CRC Press, 2006. 300 p. DOI: 10.1201/9781482279696.
45. Galván I. J., Mir-Rashed N., Jessulat M., Atanya M., Golshani A., Durst T., Petit Ph., Amiguet V. T., Boekhout T., Summerbell R., Cruz I., Arnason J. T., Smith M. L. Antifungal and antioxidant activities of the phytomedicine pipsissewa, Chimaphila umbellata // Phytochemistry. 2008. Vol. 69, N 3. P. 738—746. DOI: 10.1016/j.phytochem.2007.09.007.
46. Ilyina V., Senator S., Mitroshenkova A., Kozlovskaya O., Kazantsev I. Population Structure of Pyrola chlorantha (Family Ericaceae) at the Southern Range Margin (Samara Region, Russia) // International Journal of Plant Biology. 2022. Vol. 13, N 4. P. 634—643. DOI: 10.3390/ijpb13040051.
47. Johansson V. A., Mikusinska A., Ekblad A., Eriksson O. Partial mycoheterotrophy in Pyroleae: Nitrogen and carbon stable isotope signatures during development from seedling to adult // Oecologia. 2015. Vol. 177, N 1. P. 203—211. DOI: 10.1007/s00442-014-3137-x.
48. Johansson V. A., Müller G., Eriksson O. Dust seed production and dispersal in Swedish Pyroleae species // Nordic Journal of Botany. 2014. Vol. 32, N 2. P. 209—214. DOI: 10.1111/j.1756-1051.2013.00307.x.
49. Knudsen J. T., Olesen J. M. Buzz-pollination and patterns in sexual traits in North European Pyrolaceae // American Journal of Botany. 1993. Vol. 80, N 8. P. 900—913. DOI: 10.2307/2445510.
50. Kusheev Ch. B., Kutaev E. M., Lomboeva S. S., Khobrakova V. B., Pavlov S. A. The impact of the Chimaphila umbellata (L.) W. P. C. Barton extract on the immune response in animals // AGRITECH-III-2020 : IOP Conf. Series : Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 548. P. 072018-1—072018-4. DOI: 10.1088/1755-1315/548/7/072018.
51. Liu Z.-W., Zhou J., Peng H., Freudenstein J. V., Milne R. I. Relationships between Tertiary relict and circumboreal woodland floras: a case study in Chimaphila (Ericaceae) // Annals of Botany. 2019. Vol. 123, N 6. P. 1089—1098. doi: 10.1093/aob/mcz018.
52. Lukina N. V., Filimonova E. I., Glazyrina M. A., Maleva M. G., Prasad M. N. V., Chibrik T. S. Chapter 19 — Biological recultivation of fly ash dumps strengthening bioeconomy and circular economy in the Ural region of Russia // Bioremediation and Bioeconomya (Second Edition): A Circular Economy Approach. Elsevier BV, 2024. P. 499—527. DOI: 10.1016/B978-0-443-16120-9.00003-0.
53. Lundell A., Cousins S. A. O., Eriksson O. Population size and reproduction in the declining endangered forest plant Chimaphila umbellata in Sweden // Folia Geobotanica. 2015. Vol. 50. P. 13—23. DOI: 10.1007/s12224-015-9212-1.