МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ PLATANTHERA BIFOLIA И LISTERA OVATA (ORCHIDACEAE), КОЛОНИЗИРУЮЩИХ ЗОЛЬНЫЕ СУБСТРАТЫ
Аннотация
Цель работы – оценка морфофизиологических особенностей Platanthera bifolia и Listera ovata, колонизирующих зольные субстраты (золоотвал Верхнетагильской ГРЭС, г. Верхний Тагил). Для сравнения в качестве контроля использовали естественные лесные фитоценозы.
Отбор растительного и почвенного материала проводили на протяжении 2-х лет (середина июля 2019–2020 гг.) на четырех участках, расположенных на территории Свердловской области. На фоновых участках встречались только по одному виду орхидей: в лесном массиве около пос. Белоречка (городской округ г. Верхний Тагил) – L. ovata и в лесном массиве возле пос. Двуреченск (Сысертский городской округ) – P. bifolia.
Были изучены физико-химические свойства зольных субстратов и фоновых почв, включая содержание макро- и микроэлементов и оценена накопительная способность исследуемых видов в отношении этих ионов. Проанализированы анатомо-морфологические и физиолого-биохимические особенности в зависимости от местообитания. Дискриминантный анализ показал, что на зольных субстратах в листьях орхидей происходят значительные мезоструктурные перестройки фотосинтетического аппарата у обоих видов орхидей в сравнении с фоновыми участками. В естественных лесных фитоценозах у обоих видов азот содержался в основном в подземной биомассе, в то время как на зольных субстратах переносился в надземные органы. Накопление фосфора преимущественно происходило в побегах, независимо от местообитания. L. ovata в основном аккумулировала металлы в подземных органах, в отличие от P. bifolia. В целом орхидеи проявляли видоспецифичность ответных реакций, например, количество генеративных органов (цветков) у L. ovata в стрессовых условиях снижалось, в то время как у P. bifolia увеличивалось. Сделано предположение, что это может быть одной из причин различий в охраняемом статусе исследуемых видов («редкий» для L. ovata и «восстанавливающий численность» для P. bifolia). Сдвиг редокс-баланса в сторону прооксидантных реакций у исследуемых орхидей на золоотвале сопровождался активным накоплением в листьях неэнзиматических антиоксидантов – свободного пролина, аскорбата и растворимых фенольных соединений.
Отбор растительного и почвенного материала проводили на протяжении 2-х лет (середина июля 2019–2020 гг.) на четырех участках, расположенных на территории Свердловской области. На фоновых участках встречались только по одному виду орхидей: в лесном массиве около пос. Белоречка (городской округ г. Верхний Тагил) – L. ovata и в лесном массиве возле пос. Двуреченск (Сысертский городской округ) – P. bifolia.
Были изучены физико-химические свойства зольных субстратов и фоновых почв, включая содержание макро- и микроэлементов и оценена накопительная способность исследуемых видов в отношении этих ионов. Проанализированы анатомо-морфологические и физиолого-биохимические особенности в зависимости от местообитания. Дискриминантный анализ показал, что на зольных субстратах в листьях орхидей происходят значительные мезоструктурные перестройки фотосинтетического аппарата у обоих видов орхидей в сравнении с фоновыми участками. В естественных лесных фитоценозах у обоих видов азот содержался в основном в подземной биомассе, в то время как на зольных субстратах переносился в надземные органы. Накопление фосфора преимущественно происходило в побегах, независимо от местообитания. L. ovata в основном аккумулировала металлы в подземных органах, в отличие от P. bifolia. В целом орхидеи проявляли видоспецифичность ответных реакций, например, количество генеративных органов (цветков) у L. ovata в стрессовых условиях снижалось, в то время как у P. bifolia увеличивалось. Сделано предположение, что это может быть одной из причин различий в охраняемом статусе исследуемых видов («редкий» для L. ovata и «восстанавливающий численность» для P. bifolia). Сдвиг редокс-баланса в сторону прооксидантных реакций у исследуемых орхидей на золоотвале сопровождался активным накоплением в листьях неэнзиматических антиоксидантов – свободного пролина, аскорбата и растворимых фенольных соединений.