Изменение морфологии и структуры листа Betula pendula Roth и Betula pubescens Ehrh. при адаптации к климату

• Автор: Мигалина, Светлана Валентиновна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Экология и географическая изменчивость берез. Структура листа и адаптация растений
1.1 Филогения берез
1.2 Гибридизация берез
1.3 Экология и географическая изменчивость берез
1.4 Адаптация берез к условиям среды
1.5 Изменение морфологии и структуры листа растений под воздействием факторов среды
1.5.1 Изменение морфологических параметров листа при смене условий произрастания
1.5.2 Изменение пространственной организации листа при адаптации к условиям среды
Глава 2. Объекты, методы и районы исследований
2.1 Объекты и методы исследований
2.2 Природно-климатическая характеристика районов исследований
2.2.1 Физико-географическая характеристика Урала и Западной Сибири
2.2.2 Районы исследований
Глава 3. Изменение морфологии листа берез в зависимости от климата
3.1 Изменение размерных параметров листа Betula pendula и В. pubescens берез вдоль зональной трансекты
3.2 Изменение формы листа берез в градиенте климатических условий
3.3 Параметры жилкования листа в популяциях берез из разных ботанико-географических зон

3.4 Изменение структурной сложности и параметров зубчиков листа
Глава 4. Структурные изменения мезофилла листа берез при адаптации к климату
4.1 Изменение толщины и плотности листа берез вдоль трансекты
4.2 Структурные параметры мезофилла листа в популяциях Betula pendula и В. pubescens из разных ботанико-географических зон
4.3 Изменение функциональных параметров мезофилла берез в градиенте климатических условий
4.4 Зависимость между структурными и функциональными параметрами мезофилла листа берез
4.5 Связь параметров мезоструктуры листа берез с климатом
берез в зависимости от климатических условий
3.5 Зависимости между морфологическими параметрами берез
3.6 Связь параметров листа берез с климатом

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
В настоящее время все более актуальной становится необходимость оценки устойчивости динамичных по своей природе лесных экосистем в условиях глобального изменения климата. В этой связи« особое значение имеет изучение адаптации к климату древесных видов, являющихся важнейшим компонентом растительных сообществ.
Значительную роль в адаптогенезе растений играет изменение структуры листа на разных уровнях его организации (Nobel, 1977; Мокроносов,1978; Гамалей, 1988; Иванова, Пьянков, 2001). Количественные характеристики листа тесно связаны с фотосинтетической активностью растений, которая определяет биологическую продуктивность растительных сообществ и лежит в основе формирования устойчивости видов (Цельникер, 1978; Мокроносов,1981; Иванова, Пьянков, 2001, 2002). В настоящее время хорошо известно, что строение листа определяется климатическими условиями произрастания (Correlations of climate..., 2005; Sensitivity of leaf size..., 2011). Для. многих видов растений показано, что изменение размеров, формы, параметров зубчиков листа функционально связано с температурой и количеством осадков (Hydathodal leaf teeth..., 2005; Correlations of climate..., 2005; Semchenko, Zobel, 2007) и отражает адаптацию фотосинтеза и водного режима растений к воздействию климатических факторов (Givnish, 1978). Важную роль в формировании адаптивных реакций растительного организма играет изменение пространственной структуры мезофилла, определяющей основные функции листа - газообмен, фотосинтез и транспирацию (Мокроносов, 1981; Иванова, Пьянков, 2002).
В этой связи изучение особенностей строения листового аппарата растений, произрастающих в разных климатических условиях, в том числе на пределах их распространения, позволяет определить направления структурной адаптации фотосинтеза к климату. Благодаря многочисленным
УПГТЛ вдоль градиента аридности носит нелинейный, скачкообразный характер, что обусловлено периодичностью изменений в структуре листа и связано с зональным распределением растительности.
Для видов, обитающих в условиях высокогорий, характерны высокие значения УПГТЛ (Goryshyna, Hetsuriany, 1980; Мирославов, Кравкина, 1990). Показано также увеличение У1111Л вдоль градиентов высоты произрастания (Korner, Diemer, 1994; Pyankov, Kondratchuk, Shipley, 1999).
Между видами УППЛ может различаться более, чем в 100 раз (Causes and consequences..., 2009). Вместе с тем, в одинаковых климатических условиях у растений разных функциональных типов не обнаружено различий в средних значениях данного параметра (Pyankov, Ivanova, Lambers, 1998).
Растения разных функциональных типов различаются по изменению УППЛ в градиенте таких экологических условий, как свет, температура, концентрация ССР и азота, водный стресс (Causes and consequences..., 2009). Вместе с тем, в условиях затенения у растений разных функциональных типов отмечено уменьшение УППЛ (Структурные параметры..., 2008).
Для растений с высокими конкурентными свойствами характерна тесная связь между плотностью листа и общей поверхностью фотосинтезирующих клеток и хлоропластов, обратно пропорциональной диффузионному сопротивлению мезофилла (Pyankov, Ivanova, Lambers, 1998), а также между плотностью листовой пластинки и интенсивностью фотосинтеза (Цельникер, 1978).
Структурная перестройка мезофилла при адаптации растений. В формировании адаптивных реакций растений важную роль играет пространственная организация мезофилла листа, тесно связанная с интенсивностью физиологических процессов (Longstreth, Hartsock, Nobel, 1980; Мокроносов, 1981; Nobel, Walker, 1985; Evans, Von Caemmerer, 1996; Terashima, Shin-Ichi, Hanba, 2001; Ivanova, Petrov, Kadushnikov, 2006).
Архитектура листа, определяемая количеством, размерами, формой и пространственной организацией структурных элементов хлоренхимы,