Growth parameters and leaf functional traits of birch trees regenerating at the ash dump of the Verkhnetagilskaya power station
УДК 582.632.1:581.144.4+58.03+574.24(470.54)
Abstract
Growth parameters and leaf functional traits were studied in Betula pendula Roth and Betula pubescens Ehrh. naturally regenerating at the ash dump of the Verkhnetagilskaya power station (Sverdlovsk region), as well as in the forest stand adjacent to the ash dump. The growth parameters (trunk height and diameter) of the trees at the ash substrate and in the forest cenosis had close values, and the distribution of birches according to the relative height of the trunk indicated their sustainable development at the ash dump. Changes in leaf parameters manifested in a significant increase in thickness and a decrease in the bulk density of the leaf blade were found in the trees growing at the ash dump. Leaf size, shape, and specific mass area (LMA) did not depend on the growing conditions of the trees. It was concluded that the adaptation of birch trees to nitrogen deficiency is based on changes in leaf parameters, aimed at maintaining the rate of photosynthesis providing sustainable growth of trees in unfavorable edaphic conditions.
Downloads
Metrics
References
Бузыкин А. И., Пшеничникова Л. С., Суховольский В. Г. Густота и продуктивность древесных ценозов. - Новосибирск: Наука, 2002. - 150 с.
Высоцкий К. К. Закономерности строения смешанных древостоев. - М.: Гослесбумиздат, 1962. - 177 с.
Иванова Л. А., Иванов Л. А., Ронжина Д. А., Церенханд Г., Цоож Ш., Бажа С. Н. Листовые параметры и биомасса кустарников лесостепи Монголии в связи с их экологическими свойствами // Аридные экосистемы, 2012. - Т 18, № 1 (50). - С. 60-71.
Калашникова И. В., Мигалина С. В. Влияние золошлаков ТЭС на изменение параметров листьев Betula pendula Roth и B. pubescens Ehrh. в условиях Зауралья // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии, 2018. -№ 17. - С. 353-356.
Кузьмичев В. В. Закономерности динамики древостоев: принципы и модели. - Новосибирск: Наука, 2013. - 208 с.
Махнев А. К., Чибрик Т. С., Трубина М. Р., Лукина Н. В., Гебель Н. Э., Терин А. А., Еловиков Ю. И., Топорков Н. В. Экологические основы и методы биологической рекультивации золоотвалов тепловых электростанций на Урале. - Екатеринбург: УрО РАН, 2002. - 356 с.
Мигалина С. В. Изменение размеров и удельной поверхностной площади листьев у деревьев вдоль зонально-климатической трансекты Урала // Бот. журн., 2012. - Т. 97, № 10. - С. 45-52.
Мигалина С. В., Иванова Л. А., Махнев А. К. Изменение морфологии листа B. pendula Roth и B. pubescens Ehrh. вдоль зонально-климатической трансекты Урала и Западной Сибири // Экология, 2010. - № 4. - С. 257-265. DOI: 10.1134/S106741361004003X
Новичонок Е. В., Придача В. Б., Николаева Н. Н., Иванова Д. С., Сазонова Т. А. Реакция карельской березы на внесение азотных удобрений // Ученые записки Петрозаводского гос. ун-та, 2018. - № 8(177). - С. 48-54.
Ронжина Д. А. Распространение, конкурентоспособность и семенная продуктивность Bidens frondosa L. на Среднем Урале // Российский журнал биологических инвазий, 2017. - № 3. - С. 68-79. DOI: 10.1134/S2075111717040099
Чибрик Т. С., Лукина Н. В., Филимонова Е. И., ГлазыринаМ. А. Экологические основы и опыт биологической рекультивации нарушенных промышленностью земель. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2011. - 268 с.
Чибрик Т. С., Лукина Н. В., Филимонова Е. И., Глазырина М. А. Структура и динамика лесных фитоценозов на нарушенных промышленностью землях // Известия Самарского НЦ РАН, 2012. - Т. 14, № 1(5). - С. 1403-1406.
Чукина Н. В. Филимонова Е. И., Файрузова А. И., Борисова Г. Г. Морфофизиологические особенности листьев Betula pendula Roth на золоотвалах Среднего Урала // Ученые записки Петрозаводского гос. ун-та. Общая биология, 2016. - № 6 (159). - С. 68-75.
Cunningham S. A., Summerhayes B., Westoby M. Evolutionary divergences in leaf structure and chemistry, comparing rainfall and soil nutrient gradients // Ecology, 1999. - Vol. 69(4). - P. 569-588.
Flexas J., Scoffoni C., Gago J., Sack L. Leaf mesophyll conductance and leaf hydraulic conductance: an introduction to their measure_ment and coordination // Journal of Experimental Botany, 2013. - Vol. 64(13). - Р. 3965-3981. DOI: 10.1093/jxb/ert319
Fonseca C. R., Overton J. M., Collins B., Westoby M. Shifts in traitcombinations along rainfall and phosphorus gradients // J. Ecol., 2000. - Vol. 88. - P. 964-977. DOI: 10.1046/j.1365-2745.2000.00506.x
Haynes R. J. Reclamation and revegetation of fly ash disposal sites - Challenges and research needs // J Environ Manage, 2009. - Vol. 90(1). - Р. 43-53. DOI: 10.1016/j.jenvman.2008.07.003
Ivanova L. A., Yudina P. K., Ronzhina D. A., Ivanov L. A., Holzel N. Quantitative mesophyll parameters rather than whole-leaf traits predict response of C3 steppe plants to aridity // New Phytologist, 2018. - Vol. 217(2). - Р. 558-570. DOI: 10.1111/nph.14840
Kalashnikova I. V., Migalina S. V., Ronzhina D. A., Ivanov L. A., Ivanova L. A. Functional response of Betula species to edaphic and nutrient stress during restoration of fly ash deposits in the Middle Urals (Russia) // Environmental Science and Pollution Research, 2021. - Vol. 28. - P. 12714-12724. DOI: 10.1007/s11356-020-11200-5
Niinemets U. Components of leaf dry mass per area - thickness and density - alter leaf photosynthetic capacity in reverse directions in woody plants // New Phytologist, 1999. - Vol. 144. - P. 35-47.
Terashima I., Hanba Y. T., Tholen D., Niinemets U. Leaf functional anatomy in relation to photosynthesis // Plant Physiologist, 2011. - Vol. 155(1). - P. 108-116. DOI: 10.1104/pp.110.165472
