Сезонная динамика содержания хлорофиллов в листьях берёзы повислой (Betula pendula Roth) в условиях промышленного загрязнения
Authors: Тагирова О.В. , Иванов Р.С. , Кулагин А.Ю. 
Published: February 2025

Введение. Древесные растения, произрастающие на территориях промышленных центров, вносят вклад в оптимизацию состояния окружающей среды, выполняют средостабилизирующие и защитные функции, улучшают условия жизни людей. Остаётся открытым вопрос о сезонной динамике содержания фотосинтетических пигментов в листьях берёзы повислой (Betula pendulaRoth) – вида устойчивого к действию экстремальных природных и техногенных факторов. Материалы и методы. Уфимский промышленный центр (УПЦ) – город с населением более 1 млн. человек, где расположено свыше 700 предприятий. Климат города Уфы и его окрестностей относится к умеренной климатической зоне с континентальным климатом. Природно-климатические условия 2022 года характеризуются средними многолетними показателями. В 2022 году по критериям СанПин 2.1.6.3492-21 уровень загрязнения атмосферы в г. Уфе характеризовался как «высокий». Цель работы – определить содержание хлорофиллов в листьях берёзы в период с июня по сентябрь на территории УПЦ. Задачи: 1) определить содержание хлорофиллов в листьях берёзы в течение вегетационного периода в промышленной и селитебной зонах; 2) определить содержание хлорофиллов у среднелистных деревьев берёзы; 3) определить содержание хлорофиллов у мелколистных деревьев берёзы. Объект исследования – насаждения берёзы в промышленной и селитебной зонах УПЦ. На модельных деревьях в нижней части кроны были выделены и пронумерованы листья (по 10 листьев на каждом дереве). Для обеспечения репрезентативности фактических данных на каждом листе содержание хлорофиллов определяли в 12 точках в межжилковом пространстве – 6 на адаксиальной стороне листа, на левой и правой половине листа, в верхней, средней части и в основании листа; 6 на абаксиальной стороне листа, на левой и правой половине листа, в верхней, средней части и в основании листа. В течение июня-июля-августа-сентября 2022 года (ежемесячно в одни и те же сроки на пронумерованных листьях) были произведены измерения содержания хлорофиллов (а+b) в листьях берёзы с использованием прибора Dualex Scientific+ (Force-A, Франция). Результаты и обсуждение. Показатель среднего значения содержания хлорофиллов в листьях берёзы (с июня по сентябрь) на территориях промышленной и селитебно-рекреационной зоны выше в сентябре 2022 года. При сравнении содержания хлорофиллов у среднелистных деревьев берёзы установлено, что среднее содержание хлорофиллов в листьях (в период с июня по сентябрь) выше на территории селитебно-рекреационной зоны. При сравнении содержания хлорофиллов у мелколистных деревьев берёзы показатель среднего значения содержания хлорофиллов в листьях (с июня по сентябрь) выше на территории промышленной зоны. Выводы и заключение. На основании полученных сведений о сезонной динамике изменений содержания хлорофиллов в листьях можно заключить, что в условиях загрязнения окружающей среды отмечается успешная адаптивная настройка хлорофилл-белкового комплекса ассимиляционного аппарата деревьев берёзы. При этом мелколистная форма берёзы выделяется более высокой изменчивостью содержания хлорофиллов в листьях в течение вегетационного периода как в селитебной, так и в промышленной зонах, что является проявлением адаптивных реакций на условия произрастания.

Introduction. Woody plants growing on the territories of industrial centers contribute to optimizing the state of the environment, perform environmental stabilizing and protective functions, and improve people's living conditions. The question that remains open concerns the seasonal dynamics of the content of photosynthetic pigments in the leaves of the silver birch (Betula pendulaRoth), a species resistant to extreme natural anthropogenic factors. Materials and methods. The Ufa Industrial Center (UIC) is a city with a population of more than 1 million people, where over 700 enterprises are located. The climate of the city of Ufa and its environs belongs to the temperate climate zone with a continental climate. The natural and climatic conditions of 2022 were characterized by multi-year averages. In 2022, according to the criteria of the Sanitary Rules and Norms 2.1.6.3492-21, the level of air pollution in the city of Ufa was categorized as “high”. The purpose of the work is to determine the content of chlorophylls in birch leaves in the period from June to September on the UIC territory. The objectives of the study are as follows: (1) to determine the content of chlorophylls in the birch leaves during the growing season in the industrial and residential zones; (2) to determine the chlorophyll content in medium-leaved birch trees; (3) to determine the chlorophyll content in small-leaved birch trees. The object of the study is the birch plantings in the UIC industrial and residential zones. In the lower part of the crowns of model trees, leaves were identified and numbered (10 leaves per tree). In order to ensure the representativeness of the experimental data, the chlorophyll content was determined in the interveinal space of each leaf at 12 points: six points on the adaxial side of the leaf (on the left and right halves of the leaf, on the tip, middle and at the base of the leaf) and six on the abaxial side (on the left and right halves of the leaf, on the tip, middle and at the base of the leaf). In June, July, August and September 2022 (every month at the same time, using the numbered leaves) the content of chlorophylls (a+b) in the birch leaves was measured using a Dualex Scientific+ device (‘Force-A’, France). Results and discussion. In the period from June to September, the average value of chlorophyll content in the birch leaves in the industrial and residential-recreational zones was higher in September 2022. A comparison of chlorophyll contents in medium-leaved birch trees found that in the period from June to September the average leaf chlorophyll content is higher in the residential-recreational zone. When comparing chlorophyll contents of small-leaved birch trees, the average value of the leaf chlorophyll content during the period from June to September is higher in the industrial zone. Conclusion. According to the obtained data on the seasonal dynamics of changes in the leaf chlorophylls content, it can be concluded that in conditions of environmental pollution, successful adaptive adjustment of the chlorophyll-protein complex of the assimilation apparatus of birch trees is observed. At the same time, the small-leaved form of birch is distinguished by higher variability of leaf chlorophyll content during the vegetation season in both residential and industrial zones, which is a manifestation of adaptive reactions to the growing conditions.