resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2022-27-2-294-304resar-109Research ArticleОбщая биология. Биологические ресурсыGeneral biology. Biological resourcesПути адаптации Stellaria humifusa на приморских территориях Западного ШпицбергенаStellaria humifusa adaptation on the western coast of Svalbardhttps://orcid.org/0000-0001-8342-1764ШмаковаН. Ю.ShmakovaN. Yu.

ШМАКОВА Наталья Юрьевна, главный научный сотрудник, доктор биологических наук

184250, Кировск, Мурманская обл.

SHMAKOVA Natalia Yurjevna, chief researcher, Dr. Sci. (Biol.)

Kirovsk, Murmansk reg., 184250

shmanatalya@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0658-6845МарковскаяЕ. Ф.MarkovskayaE. F.

МАРКОВСКАЯ Евгения Федоровна, доктор биологических наук, профессор

185910, Петрозаводск, пр. Ленина, 33

MARKOVSKAYA Evgenia Fedorovna, Dr. Sci. (Biol.), professor

33 Lenina pr., Petrozavodsk 185910

volev10@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6655-5197МорозоваК. В.MorozovaK. V.

МОРОЗОВА Кира Владимировна, кандидат биологических наук, доцент

185910, Петрозаводск, пр. Ленина, 33

MOROZOVA Kira Vladimirovna, Cand. Sci. (Biol.), docent

33 Lenina pr., Petrozavodsk 185910

mkv25@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6310-3846ЕрмолаеваО. В.ErmolaevaO. V.

ЕРМОЛАЕВА Ольга Владимировна, старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

184250, Кировск, Мурманская обл.

ERMOLAEVA Olga Vladimirovna, senior researcher, Cand. Sci. (Biol.)

Kirovsk, Murmansk reg., 184250

olia.ermolik@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2203-1188ЛитвиноваТ. И.LitvinovaT. I.

ЛИТВИНОВА Татьяна Ивановна, младший научный сотрудник

184250, Кировск, Мурманская обл.

LITVINOVA Tatjana Ivanovna, junior researcher

Kirovsk, Murmansk reg., 184250

lita_0409@mail.ruПолярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина КНЦ РАНРоссияPolar-Alpine Botanical Garden-Institute KSC RASRussian FederationПетрозаводский государственный университетРоссияPolar-Alpine Botanical Garden-Institute KSC RASRussian Federation202210092022272294304Copyright © Шмакова Н.Ю., Марковская Е.Ф., Морозова К.В., Ермолаева О.В., Литвинова Т.И., 20222022Шмакова Н.Ю., Марковская Е.Ф., Морозова К.В., Ермолаева О.В., Литвинова Т.И.Shmakova N.Y., Markovskaya E.F., Morozova K.V., Ermolaeva O.V., Litvinova T.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/109

Рассмотрены особенности адаптации Stellaria humifusa (Caryophyllaceae) на скальных экотопах приморских территорий острова Западный Шпицберген. Растение образует жизненную форму мат и представляет собой монодоминантное растительное сообщество. Показано, что жизненная форма мат – сложная структура, которая образована системой надземных и подземных органов и почвенным горизонтом. Надземные органы представлены верхним слоем (коричневый) отмерших растений предыдущего года. На его поверхности располагаются цветоносные побеги текущего года жизни с белыми цветами. Следующий слой мата – органогенный, основная ассимилирующая система. Представлена зелеными побегами, листья которых на уровне анатомических структур и функциональных показателей адаптированы к локальным условиям обитания в мате. Нижний слой – органоминеральный горизонт. Представляет собой почвенный субстрат, который является источником минерального питания всей структуры. Химический состав почвенного субстрата растительного мата Stellaria humifusa сходен с естественным почвенным профилем приморской территории. Отмечено, что растительный мат способствует большему накоплению органики, активизирует гумификацию и обеспечивает благоприятные условия для произрастания Stellaria humifusa.

We study adaptation features of Stellaria humifusa (Caryophyllaceae) on the rocky ecotopes of the west coast of Svalbard. Stellaria humifusa, a mat-forming herb, is a monodominant plant community. In this paper we show that the mat life form is a complex structure, which is represented by a system of aboveground and underground organs, and a soil horizon. Aboveground organs are the top layer of the dead plants from the previous year. Flowering shoots of the current year plants with white flowers can be seen on the ground surface. The next layer of the mat is organogenic, which the main assimilating system. The layer is represented by the green leaves of Stellaria humifusa, which by their anatomical structures and functional indicators are adapted to the local habitat conditions in the mat. The bottom layer is the organomineral horizon. The layer represents a soil substrate, which is a source of mineral nutrition for the entire structure. The chemical composition of the soil substrate of the mat Stellaria humifusa is similar to the natural soil profile of the coastal area. The plant mat contributes to a greater accumulation of organic matter, activates humification and provides favorable conditions for the growth of Stellaria humifusa.

Stellaria humifusaCaryophyllaceaeрастительный матанатомия листаорганический углеродазотостров Западный ШпицбергенStellaria humifusaCaryophyllaceaemat-formingleaf anatomyorganic carbonorganic nitrogenWest SvalbardРабота выполнена в рамках темы Государственного задания Полярно-альпийского ботанического сада-института (ПАБСИ) КНЦ РАН «Растительно-почвенные ресурсы, совершенствование методов управления охраняемыми природными территориями в условиях климатических изменений и антропогенного воздействия и оптимизации среды обитания человека на архипелаге Шпицберген» (№ 0189-2019-0025; № гос. регистрации 1021032422551-2-1.6.11).The research was carried out within the framework of the State Assignment for the Polar Alpine Botanical Garden-Institutes of the Kola Science Centre of the RAS «Plant and soil resources, improvement of methods of management of protected natural territories under conditions of climatic changes and anthropogenic impact and optimization of human habitat in the Svalbard archipelago» (number 0189-2019-0025; registration number 1021032422551-2-1.6.11).ReferencesМатвеева Н.В. Зональность в растительном покрове Арктики. СПб., 1998. 218 с.Matveeva N.V. Zonal’nost’ v rastitel’nom pokrove Arktiki. SPb., 1998. 218 p.Гамалей Ю.В. Транспортная система сосудистых растений. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. 424 с.Gamalej Yu.V. Transportnaya sistema sosudistyh rastenij. SPb.: Izd-vo S.-Peterb. un-ta, 2004. 424 p.Чернов Ю.И. Природная зональность и животный мир суши. М.: Мысль, 1975. 222 с.Chernov Yu.I. Prirodnaya zonal’nost’ i zhivotnyj mir sushi. M: Mysl’., 1975. 222 p.Elven R., Arnesen G., Alsos I.G., Sandbakk B. Svalbardflora. Second edition. Vascular plants in Svalbard. 2020. URL: http: // svalbardflora.no/ (дата обращения: 10.04.2022)Elven R., Arnesen G., Alsos I.G., Sandbakk B. Svalbardflora. Second edition. Vascular plants in Svalbard. 2020. URL: http://svalbardflora.no/ (дата обращения: 10.04.2022)Мокроносов А.Т., Борзенкова Р.А. Методика количественной оценки структуры функциональной активности фотосинтезирующих тканей и органов // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1978. Т. 61, вып. 3. С. 119–133.Mokronosov A.T., Borzenkova R.A. Metodika kolichestvennoj ocenki struktury funkcional’noj aktivnosti fotosinteziruyushchih tkanej i organov // Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii. 1978. Vol. 61, Iss. 3. P. 119–133.Борзенкова Р.А., Храмцова Е.В. Определение мезоструктурных характеристик фотосинтетического аппарата растений. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2006. 14 с.Borzenkova R.A., Hramcova E.V. Opredelenie mezostrukturnyh harakteristik fotosinteticheskogo apparata rastenij. Ekaterinburg: Izd-vo Ural’skogo un-ta, 2006. 14 p.Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.Arinushkina E.V. Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv. M.: Izd-vo MGU, 1970. 487 p.Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии: Учение о почвенном гумусе. М.; Л.: Сельхозгиз, 1957. 287 с.Tyurin I.V. Organicheskoe veshchestvo pochv i ego rol’ v pochvoobrazovanii i plodorodii: Uchenie o pochvennom gumuse. M.; L.: Sel’hozgiz, 1957. 287 p.Пономарева В.В., Плотникова Т.А. Гумус и почвообразование. Л.: Наука, 1980. 190 с.Ponomareva V.V., Plotnikova T.A. Gumus i pochvoobrazovanie. L.: Nauka, 1980. 190 p.Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.Agrohimicheskie metody issledovaniya pochv. M.: Nauka, 1975. 656 p.Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 343 с.Klassifikaciya i diagnostika pochv Rossii. Smolensk: Ojkumena, 2004. 343 p.Литвинова Т.И., Кашулина Г.М. Органическое вещество почв побережий фьордов острова Западный Шпицберген. Апатиты: КНЦ РАН, 2015. 122 с.Litvinova T.I., Kashulina G.M. Organicheskkoe veshchestvo pochv poberezhij f’ordov ostrova Zapadnyj Shpicbergen. Apatity: KNC RAN, 2015. 122 p.Василевская Н.В. Экология растений Арктики. Мурманск: МГПУ, 2010. 184 с.Vasilevskaya N.V. Ekologiya rastenij Arktiki. Murmansk: MGPU, 2010. 184 p.Антипов Н.Н. О возникновении и развитии экологических групп растений в процессе эволюции // Проблемы эволюционной физиологии растений. Л., 1974. С. 119–122.Antipov N.N. O vozniknovenii i razvitii ekologicheskih grupp rastenij v processe evolyucii // Problemy evolyucionnoj fiziologii rastenij. L., 1974. P. 119–122.Горышина Т.К. Фотосинтетический аппарат растений и условия среды. Л.: Изд-во ЛГУ, 1989. 204 с.Goryshina T.K. Fotosinteticheskij apparat rastenij i usloviya sredy. L.: Izd-vo LGU, 1989. 204 p.Пьянков В.И. Роль фотосинтетической функции в адаптации растений к условиям среды: Автореф. дис. … докт. биол. наук. М., 1993. 103 с.P’yankov V.I. Rol’ fotosinteticheskoj funkcii v adaptacii rastenij k usloviyam sredy: Avtoref. dis. … dokt. biol. nauk. M., 1993. 103 p.Марковская Е.Ф., Шмакова Н.Ю., Морозова К.В., Ермолаева О.В. Морфо-физиологические особенности ассимиляционного аппарата листьев Rubus chamaemorus (Rosaceae) на Западном Шпицбергене // Бот. журн. 2019. Т. 104, № 11. С. 1740–1752. DOI: 10.1134/S0006813619110115Markovskaya E.F., Shmakova N.Yu., Morozova K.V., Ermolaeva O.V. Morphophysiological features of assimilation apparatus of Rubus chamaemorus (Rosaceae) leaves in West Svalbard // Bot. Jour. 2019. Vol. 104, No. 11. P. 1740–1752. DOI: 10.1134/S0006813619110115Иванова Л.А., Пьянков В.И. Структурная адаптация мезофилла листа к затенению // Физиология растений. 2002. № 3. С. 467–480.Ivanova L.A., P’yankov V.I. Structural adaptation of the leaf mesophyll to shading // Russian Journal of Plant Physioloagy. 2022. Vol. 49. No. 3. P. 467–480.Кудрявцева О.В., Шмакова Н.Ю., Кузьмин А.В. Количественно-анатомическая и продуктивная характеристики ассимилирующих органов растенийдоминантов горных тундр Хибин // Бот. журн. 2001. Т. 86, № 9. С. 108–115.Kudryavceva O.V., Shmakova N.Yu., Kuz’min A.V. Quantative-anatomical and productive characteristics of assimilating organs of dominant plants of mountain tundra Khibiny // Bot. Jour. 2001. Vol. 86, No. 9. P. 108–115.Дьяченко А.П. Сравнительный анализ структурных и функциональных особенностей фотосинтетического аппарата различных экологических групп высших растений // Мезоструктура и функциональная активность фотосинтетического аппарата. Свердловск, 1978. С. 93–102.D’yachenko A.P. Sravnitel’nyj analiz strukturnyh i funkcional’nyh osobennostej fotosinteticheskogo apparata razlichnyh ekologicheskih grupp vysshih rastenij // Mezostruktura i funkcional’naya aktivnost’ fotosinteticheskogo apparata. Sverdlovsk, 1978. P. 93–102.Иванова Л.А. Адаптивные признаки структуры листа растений разных экологических групп // Экология. 2014. № 2. С. 109–118.Ivanova L.A. Adaptive features of leaf structure in plants of different ecological groups // Ecology. 2014. No. 2. P. 109–118. DOI: 10.7868/S0367059714020024. (In Rus.)Барыкина Р.П., Чубатова Н.В. Экологическая анатомия цветковых растений. М.: КМК, 2005. 77 с.Barykina R.P., Chubatova N.V. Ekologicheskaya anatomiya cvetkovyh rastenij. M.: KMK, 2005. 77 p.Борисовская Г.М., Евпятьева М.Г. Изменчивость анатомо-морфологических признаков листа багульника (Ledum palustre L.) в различных популяциях тундры и бореальной зоны // Вестн. ЛГУ. 1991. Сер. 3. Вып. 2, № 10. С. 32–38.Borisovskaya G.M., Evpyat’eva M.G. Izmenchivost’ anatomo-morfologicheskih priznakov lista bagul’nika (Ledum palustre L.) v razlichnyh populyaciyah tundry i boreal’noj zony // Vestnik LGU. 1991. Ser. 3. Iss. 2, No. 10. P. 32–38.Борисовская Г.М., Хитун О.В. О некоторых чертах структурной адаптации бореальных растений к условиям Арктики // Вестн. ЛГУ. 1993. Сер. 3, вып. 1. № 8. С. 15–22.Borisovskaya G.M., Hitun O.V. O nekotoryh chertah strukturnoj adaptacii boreal’nyh rastenij k usloviyam Arktiki // Vestnik LGU. 1993. Ser. 3. Iss. 1, No. 8. P. 15–22.Кудрявцева О.В. Структурно-функциональная характеристика листьев рода Vaccinium в Хибинах: Автореф. дис. …канд. биол. наук. СПб, 1995. 18 с.Kudryavceva O.V. Strukturno-funkcional’naya harakteristika list’ev roda Vaccinium v Hibinah: Avtoref. dis. …kand. biol. nauk. SPb., 1995. 18 p.Меньшакова М.Ю. Онтогенез и изменчивость анатомической структуры листьев видов семейства Ericaceae Juss. в различных экосистемах бореальной зоны и Субарктики: Автореф. дис. …канд. биол. наук. Петрозаводск, 2006. 21 с.Men’shakova M.Yu. Ontogenez i izmenchivost’ anatomicheskoj struktury list’ev vidov semejstva Ericaceae Juss. v razlichnyh ekosistemah boreal’noj zony i Subarktiki: Avtoref. dis. …kand. biol. nauk. Petrozavodsk, 2006. 21 p.Мазуренко М.Т. Биоморфологические адаптации растений Крайнего Севера. М.: Наука, 1986. 210 с.Mazurenko M.T. Biomorfologicheskie adaptacii rastenij Krajnego Severa. M.: Nauka, 1986. 210 p.Марковская Е.Ф., Шмакова Н.Ю. Растения и лишайники Западного Шпицбергена: экология, физиология. Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2017. 270 с.Markovskaya E.F., Shmakova N.Yu. Rasteniya i lishajniki Zapadnogo Shpicbergena: ekologiya, fiziologiya. Petrozavodsk: Izd-vo PetrGU, 2017. 270 p.Павлова В.А., Нефедьева Е.Э., Лысак В.И., Шайхиев И.Г. Влияние импульсного давления на некоторые биохимические процессы семян гречихи при прорастании // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17, № 21. С. 199–203.Pavlova V.A., Nefed’eva E.E., Lysak V.I., Shajhiev I.G. Vliyanie impul’snogo davleniya na nekotorye biohimicheskie processy semyan grechihi pri prorastanii // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta. 2014. Vol. 17, No. 21. P. 199–203.Марковская Е.Ф., Розенцвет О.А., Шмакова Н.Ю., Зорина А.А., Ильинова М.А. Участие липидов в адаптации высших сосудистых растений к условиям Западного Шпицбергена // Журн. общей биологии. 2021. Т. 82, № 6. С. 419–430. DOI: 10.31857/S0044459621060063.Markovskaya E.F., Rozencvet O.A., Shmakova N.Yu., Zorina A.A., Il’inova M.A. Involvement of lipids into adaptations of higher vascular plants to the conditions of West Spitsbergen // Jour. of General Biology. 2021. Vol. 82, No. 6. P. 419–430. DOI: 10.31857/S0044459621060063

The authors declare that there are no conflicts of interest present.