Влияние физико-химических и химических характеристик почвы на асимметрию листьев Betula pendula Roth
Аннотация
Асимметрию морфологических частей растений обычно связывают с загрязнением воздуха, однако, очевидно, что вносить вклад в результаты биоиндикации могут различные характеристики почвы. Участки исследования располагались в северо-таёжной природной зоне (г. Ухта, Россия) в разных направлениях света от условного центра. На каждом участке были проведены биоиндикация по флуктуирующей асимметрии (ФА) листьев B. pendula (10 деревьев, по 10 листьев с каждого), а также химические и физико-химические анализы почвы. Коэффициенты ФА изменялись от 0,064 до 0,076 при показателе для незагрязненных территорий менее 0,04. Корреляционный анализ Пирсона показал, что снижение содержания органического вещества в почве и уменьшение уровня рН (солевая вытяжка) увеличивает ФА у березы: r = ‒0,49 и r = ‒0,42 соответственно. Нормативы содержания металлов в почве не были превышены, однако связь ФА с содержанием их подвижных форм наблюдалась для Pb, Mn, Cu: r равны 0,6, 0,36, 0,35 соответственно. Комплексный анализ результатов показывает, что результаты биоиндикации по ФА листьев B. pendula необходимо объяснять не только состоянием воздушной среды, но и почвенной.
Литература
Barišić Klisarić, N., & Miljković, D., Avramov, S., Živković, U., & Tarasjev, A. (2019). Radial and bilateral fluctuating asymmetry of Iris pumila flowers as indicators of environmental stress. Symmetry, 11(6), 818. https://doi.org/10.3390/sym11060818.
Kozlov, G., & Pushkarev, M. (2020). Sample size for bioindication of pollution level by the method of fluctuating asymmetry. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 1001(1), 012104. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1001/1/012104.
Zhelev, Z.M., Tsonev, S.V., & Angelov, M. V. (2019). Fluctuating asymmetry in Pelophylax ridibundus meristic morphological traits and their importance in assessing environmental health. Ecological Indicators, 107, 105589. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.105589.
Mendes, G., Boaventura, M.G., & Cornelissen, T. (2018). Fluctuating asymmetry as a bioindicator of environmental stress caused by pollution in a pioneer plant species. Environmental entomology, 47(6), 1479–1484. https://doi.org/10.1093/ee/nvy147.
Prihod’ko, S.A., & Shtirc, Y.A. (2018). Application of the morphometric method for determining the indicators of fluctuating asymmetry leaf plate Acer pseudoplatanus L. Ukrainian Journal of Ecology, 8(1), 194-210. https://doi.org/10.15421/2018_204.
Shadrina, E., & Turmukhametova, N., Soldatova, V., Vol’pert, Y., Korotchenko, I., & Pervyshina, G. (2020). Fluctuating asymmetry in morphological characteristics of Betula pendula Roth leaf under conditions of urban ecosystems: evaluation of the multi-factor negative impact. Symmetry, 12(8), https://doi.org/10.3390/sym12081317.
Palmer, A. R. (1994). Fluctuating asymmetry analyses: A primer. In: Markow, T.A. Ed., Developmental Instability: Its Origins and Evolutionary Implications, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 335‒364. https://doi.org/10.1007/978-94-011-0830-0_26.
Methodological recommendations for assessing the quality of the environment according to the state of living beings (assessment of the stability of the development of living organisms by the level of asymmetry of morphological structures). (2003). Order Ministry of Natural Resources No. 460-r dated 16.10.2003. Moscow: MNR, 24 p. (in Russ.).
Streltsov, A.B. (2003). Regional system of biological monitoring. Kaluga: Publishing house of the Kaluga Central Scientific and Technical Institute. 431 p. (in Russ.).
GOST 26423-85. Soils. Methods for determining the specific electrical conductivity, pH and dense residue of aqueous extract. (2011). Moscow: Publishing House of Standards, 8 p. (in Russ.).
GOST 26213-91. Soils. Methods for the determination of organic matter. (2011). Moscow: Publishing House of Standards, 6 p. (in Russ.).
Methodological guidelines for the determination of heavy metals in soils of farmland and crop production (1992). Prepared by A. V. Kuznetsov et al. 2nd ed., reprint. and additional. M.: TSINAO, 61 p. (in Russ.).
Chernova, N.I. Mathematical statistics: Textbook (2007). Novosibirsk: Novosibirsk State University, 148 p. (in Russ.).
Turmukhametova, N.V., Shadrina, E.G., Soldatova, V.Y., & Ivantsova, E.N. (2021). Fluctuating asymmetry of the lamina of Betula pendula Roth in the context of different cities and industrial load. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 839(5), 052011. https://doi.org/10.1088/1755-1315/839/5/052011.
Gubasheva, B.E., Idrissova, G. Z., & Tumenov, A.N. (2022). Assessment of the degree of air pollution by fluctuating asymmetry of leaves of various tree species. Rudn journal of ecology and life safety. 30(3), 417‒427. https://doi.org/10.22363/2313-2310-2022-30-3-417-427 (in Russ.).
Shadrina, E.G., & Vol'pert, Y.L. (2018). Bioindication Assessment of Environmental Quality in Vicinity of Underground Nuclear Explosion Sites on the Territory of the West Yakutia Using the Level of Fluctuating Asymmetry in Plants and Animals. Journal of Fundamental and Applied Sciences, 10(6S), 2950‒2961. https://doi.org/10.4314/jfas.v10i6s.223.
The State report “On the state of the environment of the Komi Republic in 2022”. (2023). Syktyvkar: Ministry of Natural Resources of the Komi Republic, 164 p. (In Russ.).
Tyurin, I.V. Soil organic matter and its role in fertility (1965). Moscow: Nauka. 320 p. (in Russ.).
Maximum permissible concentrations (MPC) of chemicals in soil: Hygienic standards (2006). Moscow: Federal Center for Hygiene and Epidemiology of Rospotrebnadzor, 15 p. (in Russ.).
Opekunova, M.G., Opekunov, A.Y., Kukushkin, S.Y., & Ganul, A.G. (2019). Background contents of heavy metals in soils and bottom sediments in the north of Western Siberia. Eurasian Soil Science, 52, 380‒395.
Dalcorso, G., Fasani, E., Manara, A., Visioli, G., & Furini, A. (2019). Heavy metal pollutions: state of the art and innovation in phytoremediation. International journal of molecular sciences, 20(14), 3412. https://doi.org/10.3390/ijms20143412.
Kabata-Pendias, A. (2010). Trace elements in soils and plants: Fourth edition. CRC Press, Taylor & Francis Group, New York, London. 505 p. https://doi.org/10.1201/b10158
Karande, U. B., & Kadam, A., Umrikar, B. N., Wagh, V., Sankhua, R. N., & Pawar, N. J. (2020). Environmental modelling of soil quality, heavy-metal enrichment and human health risk in sub-urbanized semiarid watershed of western India. Modeling Earth Systems and Environment, 6, 545‒556.
Piper, C.S. (2019). Soil and plant analysis. Jodhpur (India): Scientific Publishers.
Copyright (c) 2024 А. С. Олькова, А. М. Шеромов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
