Diversity of structural and functional parameters of the photosynthetic apparatus among hydrophilic plants of the Maksimikha River (Republic of Buryatia, Russia)
УДК 581.526.3:581.522.5+581.45(571.54)
Abstract
Structural and functional parameters of leaves were studied in 21 dominant and abundant species growing in shallow waters and excessively moistened banks at the mouth of the Maksimikha River (Barguzinsky district, Republic of Buryatia). The analysis of the variation coefficients revealed that in hydrophilic plants, the most variable were indicators associated with the size of the leaf blade - the area and thickness of the leaf (170 and 130 %, respectively). The parameters associated with the leaf structure, leaf density and dry matter content (DMC), depended on the degree of plant hydrophilicity. On average, the leaves of hygrophytes had denser leaves (by 41 %) with a higher DMC (by 38 %) compared to helophytes. The functional photosynthetic apparatus indicators of wetland plants, such as the content of chlorophylls per unit mass and leaf area, as well as the rate of CO2 uptake, were the most stable among the studied parameters (variation coefficients were 37, 33, and 29 %, respectively). On average, hygrophyte leaves had a 38 % lower transpiration rate and 29 % higher water use efficiency compared to helophytes. It was concluded that with a decrease in the degree of hydrophilicity of plants in the series helophytes - hygrophytes, the structural rearrangement of the leaf occurs in the direction of increasing its density and dry matter content, which is accompanied by a decrease in the transpiration rate and an increase in the water use efficiency.
Downloads
Metrics
References
Дымова О. А., Головко Т. К. Состояние пигментного аппарата растений живучки ползучей в связи с адаптацией к световым условиям произрастания // Физиология растений, 2007. - Т. 54. - С. 521-528.
Ронжина Д. А. Распространение, конкурентоспособность и семенная продуктивность Bidens frondosa L. на Среднем Урале // Российский журнал биологических инвазий, 2017. - Т. 10, № 3. - С. 68-79.
Ронжина Д. А. Экологическая дифференциация инвазионных и аборигенных видов рода Epilobium в прибрежно-водных экосистемах связана с функциональными особенностями растений // Российский журнал биологических инвазий, 2020. - Т. 13, № 1. - С. 38-51.
Ронжина Д. А., Иванов Л. А., Пьянков В. И. Химический состав листа и структура фотосинтетического аппарата высших водных растений // Физиология растений, 2010. - Т. 57, № 3. - С. 389-397.
Ронжина Д. А., Иванова Л. А., Иванов Л. А. Листовые функциональные черты и биомасса растений ветландов в лесной и степной зонах // Физиология растений, 2019. - Т. 66, № 3. - С. 207-217. DOI: 10.1134/S0015330319030126
Ронжина Д. А., Пьянков В. И. Структура фотосинтетического аппарата листа пресноводных гидрофитов: I. Общая характеристика мезофилла листа и сравнение с наземными растениями // Физиология растений, 2001. -Т. 48, № 5.- С. 661-669.
Ронжина Д. А., Рупышев Ю. А., Иванова Л. А., Мигалина С. В., Иванов Л. А. Функциональные свойства прибрежно-водных растений и сообществ в устье реки Максимиха (Республика Бурятия, Россия) // Разнообразие почв и биоты Северной и Центральной Азии: материалы IV Всерос. науч. конф. с междунар. участием (г. Улан-Удэ, 15-18 июня 2021 г.). - Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2021. - С. 391-394.
Lichtenthaler H. K., Wellburn A. R. Determination of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents // Biochemical Society Transactions, 1983. - Vol. 603. - P. 591-592.
Pan Y., Cieraad E., Armstrong J., Armstrong W., Clarkson B. R., Colmer T. D., Pedersen O., Visser E. J. W., Voesenek L. A. C. J., van Bodegom P.M. Global patterns of the leaf economics spectrum in wetlands // Nature Communications, 2020. - Vol. 11. Article number 4519. DOI: 10.1038/s41467-020-18354-3
Wetzel R. G. Limnology. Lake and River Ecosystems. - San Diego: Academic, 2001. - 678 p.
