resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2021-26-1-10resar-177Research ArticleОбщая биология. ЭкологияGeneral biology. EcologyВлияние температуры на прорастание семян травянистых растений Центральной ЯкутииInfluence of temperature on germination of the seeds of herbaceous plants in Central Yakutiahttps://orcid.org/0000-0003-1521-0556АндросоваД. Н.AndrosovaD. N.

АНДРОСОВА Дария Николаевна, младший научный сотрудник

677000, Якутск, пр. Ленина, 41

ANDROSOVA Darija Nikolaevna, junior researcher

41 Lenina pr., Yakutsk 677000

darija_androsova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6532-7977ДаниловаН. С.DanilovaN. S.

ДАНИЛОВА Надежда Софроновна, главный научный сотрудник, доктор биологических наук, профессор

677000, Якутск, пр. Ленина, 41

DANILOVA Nadezhda Sofronovna, chief researcher, Dr. Sci. (Biology), professor

41 Lenina pr., Yakutsk 677000

nad9.5@mail.ruИнститут биологических проблем криолитозоны СО РАНРоссияInstitute for Biological Problems of Cryolithozone of the Siberian Branch of RASRussian Federation202118092021261107115Copyright © Андросова Д.Н., Данилова Н.С., 20212021Андросова Д.Н., Данилова Н.С.Androsova D.N., Danilova N.S.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/177

Изучено влияние разных температурных режимов на прорастание семян 20 видов многолетних травянистых растений Центральной Якутии. Семена 8 видов Aconitum kusnezoffii Reichb., Actaea erythrocarpa Fisch., Adonis sibirica Patrin, Anemonidium dichotomum (L.) Holub., Heracleum dissectum Ledeb., Iris laevigata Fisch. et C.A. Mey., Trollius sibiricus Schipcz., Thalictrum minus L. не прорастают при температурном диапазоне от 5 до 35 °С, среди них виды лесной и луговой растительности, относящиеся к сем. Ranunculaceae. Семена остальных видов по требовательности к теплу в момент прорастания распределились на две группы: семена растений, начинающие прорастать при 5 °С, и семена растений, начинающие прорастать при 10 °С.Температурный диапазон прорастания семян у изученных видов широк. Для большинства степных и луговых видов он составляет от 5 до 35 °C, лесных и прибрежно-водных – от 10 до 35 °C. Спектр оптимальных температур для прорастания семян разнообразен. Наиболее узкий диапазон оптимума характерен для семян лесных растений, у каждого из них оптимальный температурный режим специфичен. Наиболее широким спектром оптимальных температур обладают семена лугового Acetosa thyrsiflora – от 10 до 25 °С. Для семян всех изученных степных видов оптимум лежит в пределах 20–25 °С, а для прибрежно-водного Rumex aquaticus характерны два оптимума прорастания 20 и 35 °С. При низких (5 °С) и высоких (35 °С) температурах у изученных видов прорастание семян становится затрудненным, задержка прорастания при этих режимах является приспособлением, защищающим семена якутских растений от несвоевременного прорастания в конце осени перед суровой зимой или в летние сухие месяцы, в период острого дефицита влаги, который характерен для Центральной Якутии.

The influence of different temperature conditions on the germination of seeds of 20 species of perennial herbaceous plants in Central Yakutia was studied. The seeds of 8 species of Aconitum kusnezoffii Reichb., Actaea erythrocarpa Fisch., Adonis sibirica Patrin, Anemonidium dichotomum (L.) Holub., Heracleum dissectum Ledeb., Iris laevigata Fisch. et C.A. Mey., Trollius sibiricus Schipcz., Thalictrum minus L. do not germinate in the temperature range from 5 to 35 °C; among them, there are the species of forest and meadow vegetation belonging to Ranunculaceae family. The species were divided into 2 groups according to the demand for heat at the time of germination: plant seeds starting to germinate at 5 °C, and plant seeds starting to germinate at 10 °C. The temperature range of seed germination for the studied species is wide. For the majority of steppe and meadow species, it ranges from 5 to 35 °C, while for forest and coastalwater species – from 10 to 35 °С. The ranges of optimal temperatures for seed germination are diverse. The narrowest optimum range is typical for the seeds of forest plants; in each of them, the optimum temperature regime is specific. The widest range of optimum temperatures is characteristic of the seeds of meadow Acetosa thyrsiflora – from 10 to 25 °С. For the seeds of all the studied steppe species, the optimum lies within the range of 20–25 °С, while there are two optimal temperature points for the coastal-water Rumex aquaticus: 20 and 35 °С. At low (5 °С) and high (35 °С) temperatures, the germination of the seeds of the studied species becomes difficult; the delay in germination under these conditions is a tool protecting the seeds of Yakut plants from untimely germination in late autumn before the harsh winter or in dry summer months, during the period of acute moisture deficit, which is typical for Central Yakutia.

всхожестьпрорастание семянминимальныймаксимальный и оптимальный температурный режим прорастания семянgermination capacityseed germinationminimummaximum and optimal temperature regime of seed germinationСтатья выполнена в рамках госзадания ИБПК СО РАН по проекту «Растительный покров криолитозоны таежной Якутии: биоразнообразие, средообразующие функции, охрана и рациональное использование» (0297-2021-0023; рег. номер АААА-А21-121012190038-0).The work was carried out within the framework of the State Assignment to the IBPC SB RAS under the Project «Vegetation cover of the cryolithozone of taiga in Yakutia: biodiversity, environmental functions, protection and rational use» (0297-2021-0023; reg. number AAAA21- 121012190038-0).ReferencesТараканов К.А. Экологические этапы развития и типы приспособления некоторых видов растений // Растения и среда. М.; Л., 1950. С. 48–75.Tarakanov K.A. Ekologicheskie etapy razvitiya i tipy prisposobleniya nekotoryh vidov rastenij // Rasteniya i sreda. M.; L., 1950. P. 48–75.Николаева М.Г. О природе действия пониженной температуры на семена // Итоги и перспективы исследований развития растений: матер. II делегат. съезда ВБО. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1959. С. 137–147.Nikolaeva M.G. O prirode dejstviya ponizhennoj temperatury na semena // Itogi perspektivy issledovanij razvitiya rastenij: materialy II delegat. s”ezda VBO. M.; L.: Izd-vo AN SSSR, 1959. P. 137–147.Культиасов М.В. Эколого-исторический метод в интродукции растений // Бюл. ГБС. 1963. Вып.15. С. 24–39.Kul’tiasov M.V. Ekologo-istoricheskijmetod v introdukciirastenij // Byul. GBS. 1963. Iss. 15. P. 24–39.Даева О.В. Особенности прорастания семян сибирских видов лука // Бюлл. ГБС. 1966. Вып. 61. С. 66–72.Daeva O.V. Osobennosti prorastaniya semyan sibirskih vidov luka // Byull. GBS. 1966. Iss. 61. P. 66–72.Grubb P.J. The maintenance of species-richness in plant communities: the importance of the regeneration niche // Biological Reviews. 1977. Vol. 52. P. 107–145.Grubb P.J. The maintenance of species-richness in plant communities: the importance of the regeneration niche // Biological Reviews. 1977. Vol. 52. P. 107–145.Schütz W., Rave G. The effect of cold stratification and light on the seed germination of temperate sedges (Carex) from various habitats and implications for regenerative strategies // Plant Ecology. 1999. Vol. 144, No. 2. P. 215.Schütz W., Rave G. The effect of cold stratification and light on the seed germination of temperate sedges (Carex) from various habitats and implications for regenerative strategies // Plant Ecology. 1999. Vol. 144, No. 2. P. 215.Haberlandt F. Der allgameine Landwirtschaft Pflanzenbau. 1879. 760 p.Haberlandt F. Der allgameine Landwirtschaft Pflanzenbau. 1879. 760 p.Борисова И.В. О долговечности семян некоторых степных и пустынных растений Казахстана и Монголии // Бот. журн. 1998. Т. 83, № 6. С. 55–65.Borisova I.V. O dolgovechnosti semyan nekotoryh stepnyh i pustynnyh rastenij Kazahstana i Mongolii // Bot. Zhurn. 1998. Vol. 83, No. 6. P. 55–65.Днепровский Ю.М., Черемушкина В.А., Судобина В.П. Особенности прорастания семян корневищных луков Северной Азии // Бюл. ГБС. 1991. Вып. 159. С 89–95.Dneprovskij Yu.M., Cheremushkina V.A., Sudobina V.P. Osobennosti prorastaniya semyan kornevishchnyh lukov Severnoj Azii // Byul. GBS. 1991. Iss. 159. P. 89–95.Райкова, И.А. К биологии прорастания и всхожести семян некоторых памирских растений // Науч. тр. Ташкентск. гос. ун-та. Биология. 1962. Вып. 210. С. 155–186.Rajkova I.K. K biologii prorastaniya i vskhozhesti semyan nekotoryh pamirskih rastenij / I.K. Rajkova // Nauch. tr. Tashkentsk. Gos. un-ta. Biologiya. 1962. Iss. 210. P. 155–186.Стешенко А.П. Биология свежесобранных семян у растений высокогорий Памира // Бот. журн. 1963. Т. 48, № 7. С. 965–978.Steshenko A.P. Biologiya svezhesobrannyh semyan u rastenij vysokogorij Pamira // Bot. Zhurn. 1963. Vol. 48, No. 7. P. 965–978.Гаврилова М.К. Климат Центральной Якутии. Якутск: Кн. изд-во, 1973. 120 с.Gavrilova M.K. Klimat Central’noj Yakutii. Yаkutsk: Kn. izd-vo, 1973. 120 p.Строна И.Г. Общее семеноведение полевых культур. М.: Колос, 1966. 464 с.Strona I.G. Obshchee semenovedenie polevyh kul’tur. M.: Kolos, 1966. 464 p.Бухаров А.Ф., Балеев Д.Н., Бухарова А.Р. Кинетика прорастания семян. Методы исследования и параметры / // Известия ТСХА. 2017. Вып. 2. С. 5–15.Buharov A.F., Baleev D.N., Buharova A.R. Kinetika prorastaniya semyan. Metody issledovaniya i parametry / // Izvestiya TSKHA. 2017. Iss. 2. P. 5–15.Конспект флоры Азиатской России: сосудистые растения / [Л.И. Малышев и др.]; под ред. К.С. Байкова. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 630 с.Konspekt flory Aziatskoj Rossii: sosudistye rasteniya / [L.I. Malyshevi dr.]; pod red. K.S. Bajkova. Novosibirsk.: Izd-vo SB RAN, 2012. 630 p.Конспект флоры Якутии: Сосудистые растения / сост. Л.В. Кузнецова, В.И. Захарова. Новосибирск: Наука, 2012. 272 с.Konspekt flory Yаkutii: Sosudistye rasteniya / sost. L.V. Kuznecova, V.I. Zaharova. Novosibirsk: Nauka, 2012. 272 p.Николаева М.Г. Особенности прорастания семян растений из подклассов Magnoliidae, Ranunculidae, Caryophyllidae и Hamamelidae // Бот. журн. 1988. Т. 73, № 4. С. 508–521.Nikolaeva M.G. Osobennosti prorastaniya semyan rastenij iz podklassov Magnoliidae, Ranunculidae, Caryophyllidaei Hamamelidae // Bot. Zhurn. 1988. Vol. 73, No. 4. P. 508–521.Billings W.D., Mooney H.A. The ecology of Arctic and alpine plants. 1968 //doi.org/10.1111/j.1469-185X.1968.tb00968.xBillings W.D., Mooney H.A. The ecology of Arctic and alpine plants. 1968 //doi.org/10.1111/j.1469-185X.1968.tb00968.xThompson K. The occurrence of buried viable seeds in relation to environmental gradients // J. Biogeography. 1978. Vol. 5. P. 425–430.Thompson K. The occurrence of buried viable seeds in relation to environmental gradients // J. Biogeography. 1978. Vol. 5. P. 425–430.Grime J., Mason G., Curtis A. A comparative study of germination characteristics in a local flora // Journal of Ecology. 1981. Vol. 69. P. 1017–1059.Grime J., Mason G., Curtis A. A comparative study of germination characteristics in a local flora // Journal of Ecology. 1981. Vol. 69. P. 1017–1059.Беспалова З.Г., Борисова И.В., Санжид Ж. Всхожесть и характер прорастания семянок некоторых видов полыни (Artemisia L.) Центрального Казахстана и Монголии // Бот. журн. 1982. Т. 67, № 10. С. 1321–1328.Bespalova Z.G., Borisova I.V., Sanzhid Zh. Vskhozhest’ i harakter prorastaniya semyanok nekotoryh vidov polyni (Artemisia L.) Central’nogo Kazahstana i Mongolii // Bot. Zhurn. 1982. Vol. 67, No. 10. P. 1321–1328.Николаева М.Г., Алексеева Х.А., Далецкая Т.В., Поздова Л.М., Полякова Е.Н., Разумова М.В., Скрябин С.З. Условия прорастания семян растений Крайнего Севера // Бюлл. ГБС. 1983. Вып. 128. С. 90–94.Nikolaeva M.G., Alekseeva H.A., Daleckaya T.V., Pozdova L.M., Polyakova E.N., Razumova M.V., Skryabin S.Z. Usloviya prorastaniya semyan rastenij Krajnego Severa // Byull. GBS. 1983. Iss. 128. P. 90–94.Вихирева-Василькова В.В. О прорастании семян некоторых арктических растений // Бот. журн. 1958. Т. 43, № 7. С. 1024–1029.Vihireva-Vasil’kova V.V. O prorastanii semyan nekotoryh arkticheskih rastenij // Bot. Zhurn. 1958. Vol. 43, No. 7. P. 1024–1029.Rosbakh S., Poschlod P. Initial temperature of seed germination as related to species occurrence along a temperature gradient // Funct. Ecol. 2015. Vol. 29. P. 5–14.Rosbakh S., Poschlod P. Initial temperature of seed germination as related to species occurrence along a temperature gradient // Funct. Ecol. 2015. Vol. 29. P. 5–14.Скрипчинский В.В. Приспособительные реакции, регулирующие процессы роста и развития растений в свете общих закономерностей онтогенеза // Итоги и перспективы исследований развития растений. М.; Л., 1959. С. 66–81.Skripchinskij V.V. Prisposobitel’nye reakcii, reguliruyushchie process rosta i razvitiya rastenij v svete obshchih zakonomernostej ontogeneza // Itogi i perspektivy issledovanij razvitiya rastenij. M.; L., 1959. P. 66–81.Mayfield M.M., Dwyer J.M., Main A., Levine J.M. The germination strategies of widespread annual plants are unrelated to regional climate // Global Ecology and Biogeography. 2014. Vol. 23. P. 1430–1439.Mayfield M.M., Dwyer J.M., Main A., Levine J.M. The germination strategies of widespread annual plants are unrelated to regional climate // Global Ecology and Biogeography. 2014. Vol. 23. P. 1430–1439.

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